2019年9月16日張掖甘州MS5.0 地震震后總結(jié)

高曙德

（中國蘭州730000 中國地震局蘭州地震研究所）

張掖甘州MS5.0 地震發(fā)生在祁連山地震帶中西段，發(fā)震構(gòu)造為祁連山北緣斷裂（肅南—祁連段），震源機(jī)制結(jié)果表明，震源錯(cuò)動(dòng)方式以逆沖為主，兼有少量走滑分量，斷層面走向與祁連山北緣斷裂構(gòu)造基本一致。此次地震序列的最大余震為ML3.9 地震，與主震震級(jí)差為1.1，判定此次地震序列類型為主余型，序列與周圍歷史地震序列類型相符。此次地震發(fā)生前，祁連山地震帶西段出現(xiàn)6 項(xiàng)測(cè)震學(xué)異常和3 項(xiàng)地球物理觀測(cè)異常，而以上異常均為震前識(shí)別和提出。在測(cè)震學(xué)異常中，地震平靜異常2 項(xiàng)，空間異常1 項(xiàng)，參數(shù)異常3 項(xiàng)；在地球物理觀測(cè)異常中，短期異常2 項(xiàng)，為震中附近的高臺(tái)鉆孔應(yīng)變和熱紅外異常，年度異常1 項(xiàng)，為震中附近的肅南水管傾斜的形變異常。

（1）地震活動(dòng)性。祁連山地震帶中西段存在長達(dá)456 天的5 級(jí)地震平靜、震源機(jī)制一致性等背景異常。在2019 年9 月16 日張掖甘州5.0 級(jí)地震發(fā)生前1 年，祁連山地震帶西段出現(xiàn)4 級(jí)平靜超過300 天被打破及中小地震調(diào)制比高值異常，祁連山地震帶出現(xiàn)小震頻度持續(xù)3 個(gè)月增強(qiáng)異常，祁連山西段出現(xiàn)ML3.0 地震活動(dòng)增強(qiáng)等短期異常。定點(diǎn)前兆趨勢(shì)性變化出現(xiàn)較大幅度破年變的短期異常，熱紅外表現(xiàn)出初始顯現(xiàn)、加速升溫和逐漸衰減的變化過程，對(duì)此次地震的短臨階段具有指示意義。

（2）地球物理場(chǎng)變化。張掖甘州MS5.0 地震前68 天，甘肅省地震局預(yù)報(bào)中心對(duì)張掖地震臺(tái)鉆孔資料破年變異常變化進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，確定為地球物理觀測(cè)異常并進(jìn)行連續(xù)跟蹤。繪制山丹地電阻率（震中距72 km）2015—2020 年8 月20 日等值剖面圖，見圖1、圖2 中(a)圖；將2015 年測(cè)值作為背景變化，2019 年9 月初偏離背景值視為震前短臨變化，見圖1、圖2中(b)圖，但因當(dāng)時(shí)測(cè)區(qū)出現(xiàn)降雨天氣，導(dǎo)致對(duì)異常的認(rèn)識(shí)不足；通過對(duì)2015—2020 年8月同期資料變化進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)2 個(gè)測(cè)道在震前均出現(xiàn)趨勢(shì)性轉(zhuǎn)折變化，見圖1、圖2 中(c)圖，經(jīng)震后分析，判定為是地震異常。

圖1 張掖甘州MS5.0 地震前后山丹NS 測(cè)道地電阻率臨震變化Fig.1 Impending variation of Geo-resistivity of Shandan NS trace before and after the Zhangye Ganzhou MS5.0 earthquake

圖2 張掖甘州MS5.0 地震前后山丹EW 測(cè)道地電阻率臨震變化 Fig.2 Impending variation of Geo-resistivity of Shandan EW trace before and after the Zhangye Ganzhou MS5.0 earthquake

2019 年2 月以來，阿爾金斷裂東段與祁連山地震帶交匯區(qū)域中等地震活動(dòng)明顯增強(qiáng)，2 月20 日德令哈4.5 級(jí)、4 月28 日肅南4.8 級(jí)和5 月12 日阿拉善右旗4.0 級(jí)等中小地震頻發(fā)，震源機(jī)制類型以走滑、逆沖為主，顯示了該區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)增強(qiáng)，NE 向應(yīng)力水平升高。甘肅肅南4.8 級(jí)地震的發(fā)生，打破了該區(qū)域4 級(jí)地震的超長時(shí)間平靜，說明祁連山地震帶及鄰區(qū)發(fā)生5 級(jí)以上地震的緊迫性明顯增強(qiáng)。

在張掖甘州MS5.0 地震發(fā)生前2 個(gè)月，甘肅省地震局加密本局地震會(huì)商和協(xié)作區(qū)地震會(huì)商，并與中國地震臺(tái)網(wǎng)中心進(jìn)行月會(huì)商等，地震發(fā)生后當(dāng)晚與中國地震臺(tái)網(wǎng)中心開展視屏?xí)蹋⑦B續(xù)1 周加密會(huì)商，判斷震后趨勢(shì)變化。在《甘肅省地震局2019 年度地震趨勢(shì)研究報(bào)告》中，預(yù)測(cè)青海—祁連至甘肅—永昌地區(qū)2019 年有發(fā)生6 級(jí)地震的較大可能，而此次張掖甘州MS5.0 地震即發(fā)生在2019 年度全國重點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)和甘肅省地震重點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，且時(shí)間、地點(diǎn)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確，震級(jí)略偏小，做出了較為準(zhǔn)確的中期預(yù)測(cè)。張掖甘州MS5.0地震的發(fā)生，增強(qiáng)了祁連山地震帶中西段發(fā)生6 級(jí)以上地震的緊迫性。

此次地震未做出臨震預(yù)測(cè)，但在統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)到物理預(yù)測(cè)及完善地震理論模型的角度，有重要的研究價(jià)值。地震監(jiān)測(cè)部門選擇有優(yōu)勢(shì)的觀測(cè)手段，合理敷設(shè)在地質(zhì)構(gòu)造帶敏感部位上，對(duì)地震的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)有著積極意義。