2019年四川荣县MS4.9地震序列监测与活动特征研究＊

刘成明

（自贡市地震监测中心，四川自贡 643000）

引言

2019年2月25日13时15分四川荣县发生MS4.9地震，这是2019年四川省境内发生的一次较大地震，也是四川荣县自1475年有地震记录以来发生的最大地震，宏观震中位于四川自贡市荣县东端的高山镇与相邻的内江市威远县西端的镇西镇间，震中烈度为Ⅵ度，等震线长轴呈南北走向，长轴24 km，短轴14 km，Ⅵ度区面积为268 km2。荣县MS4.9地震序列2019年2月24—25日共有3次4级以上地震，即2月24日05时38分MS4.7、25日08时40分MS4.3和25日13时15分MS4.9地震。3次地震共造成2人死亡，13人受伤，受灾人数36165人，房屋倒塌9间，损坏53566间，高山镇水打沟水库等5座小型水库坝顶防浪墙出现裂纹，造成直接经济损失约2.4亿元。地震有感范围较大，北至四川成都，南至云南昆明，东至重庆荣昌，西至四川乐山，包括自贡市四区两县均有明显震感，造成了极大的社会影响[1]。

荣县MS4.9地震震中区位于四川盆地川中的自流井凹陷向威远隆起的过渡带，是威远旋卷构造边界西南附近的北东向荣县—威远隐伏基底断裂与北西向荣县墨林场断裂带的交汇部位，基底处于自流井凹陷沉积负变质岩基底向威远隆起花岗石正变质岩基底的过渡带；自流井凹陷基底埋深约5—6 km，威远隆起基底埋深约3—4 km，震中地表出露的地层主要是三叠纪上统须家河组至侏罗纪中统上、下沙溪庙组砂岩，倾角较大，为地层陡级带。震区地表构造形迹北面为宽缓的穹窿状的威远背斜，背斜上小褶曲发育；南部为自流井凹陷大规模的北东向褶皱构造。

北东向荣县—威远基底断裂位于威远隆起南侧，是自流井凹陷向威远隆起过渡的边界断裂，西起犍为金石井镇，向东经荣县、威远，至内江银山镇，全长约200 km，是中小地震活动带，历史上发生过2次4级以上地震，即1632年1月20日资阳内江间4.7级和1979年7月29日犍为4.2级地震。北西向的荣县墨林场断裂带位于自流井凹陷中段，北起荣县墨林场，向南经荣县正安场、高山镇至荣县寿中村附近消失，在荣县高山镇附近与北东向荣县—威远隐伏基底大断裂相交，全长约18 km，是中小地震活动带，历史上仅发生1次4级以上地震，即1967年7月29日荣县4.0级地震[2]。自1475年自贡地区有地震史料记录以来，荣县地区地震活动一直较弱，国家地震烈度区划图2016版定为地震烈度Ⅵ度区。因此，2019年2月25日荣县MS4.9地震是荣县地区有史以来的最大地震。

本文就荣县MS4.9地震序列监测和活动特征进行研究，并对荣县MS4.9地震的成因进行了初步分析。

1 荣县MS4.9地震参数、序列活动特征及震源机制解

1.1 地震基本参数

荣县MS4.9地震序列MS≥4.0地震基本参数见表1。

表1 2019年2月荣县MS4.9地震序列MS≥4.0地震基本参数表Table 1 Basic parameters of the Rong County MS4.9 earthquake sequence with MS≥4.0 earthquakes in February 2019

1.2 震源机制解

采用吴尔夫网上半球投影方法，利用自贡遥测地震台网接入台站及四川地震台网部分子台的初动符号，求得荣县MS4.7、MS4.3、MS4.9地震的震源机制解（表2，图1）。

图1 2019年2月荣县MS4.7、MS4.3、MS4.9地震的震源机制解（吴尔夫网上半球投影：+初动向上，−初动向下）Fig.1 Focal mechanism solutions of MS4.7，MS4.3 and MS4.9 earthquakes in Rong County in February 2019（the Wulff net of the upper hemisphere projection：+upward first motion，− downward first motion）

表2 2019年2月荣县MS4.9地震序列3次MS≥4.0地震震源机制解Table 2 Focal mechanism solutions of 3 MS≥4.0 earthquakes of Rong County MS4.9 earthquake sequence in February 2019

荣县MS4.9地震主压应力方向为北西西向291°，节面Ⅰ走向北东东向71°，为MS4.9地震的主破裂面，地震断面倾向南东25°，震时有一定倾滑分量，是倾滑右旋逆冲断层。荣县3次地震的主压应力P、主张应力T和中间应力B方位接近一致，表明3个地震所受应力来源基本相同。

1.3 余震序列及其监测

加强对荣县MS4.9地震序列的监测可以为地震现场工作组提供准确地震参数，四川省地震局在荣县、威远县紧急布设了21个流动微震台，自贡市地震监测中心紧急布设了6个流动微震台，加上自贡市地震监测中心已建设和接入的自贡及周边12个固定微震台站，自贡市地震监测中心共接入39个地震监测台站的地震连续波形数字信号（图2），并将监测中心使用的广震MSDP监测分析速报软件中地震超级快报的起始震级由MS2.0降为MS1.5。自贡市地震监测中心原来只有12个地震监测台站接入的情况下只能定位荣县MS4.9地震中心MS1.0以上的地震；接入流动台后，能准确定位地震中心MS0.5以上的地震。通过以上工作，自贡市地震监测中心为荣县MS4.9地震序列的微震监测和信息及时准确报送提供了充分的技术保障。

图2 自贡数字遥测地震台站分布图（含流动台）Fig.2 Distribution of the digital remote seismic stations in Zigong（including the portable stations）

自贡数字遥测地震台网对荣县MS4.9地震震中地区小震监测能力和定位精度均较好，现给出荣县MS4.9地震地震序列2019年2月24日—12月31日基本结束时ML3以上地震参数（表3）。

表3 荣县MS4.9地震序列ML≥3.0地震（据自贡地震台网）Table 3 ML≥3.0 earthquakes of Rong County MS4.9 seismic sequence（according to Zigong seismic network）

荣县MS4.9地震序列从2019年2月24日至12月底由自贡遥测地震台网记录到ML≥0.0地震7645次，其中：1.0—1.9级地震3938次，2.0—2.9级地震360次，3.0—3.9级地震22次，4.0—4.9地震4次，最大余震为2019年9月8日10时36分的MS4.3地震，最大地震MS4.9与另外3个4级以上地震的震级差均在0.6级以内，因此，该地震序列为震群型。震群衰减缓慢，呈现有起伏的活动。震群序列在8—9月、11—12月频次有明显的起伏。9月8日威远MS5.4地震发生后仅间隔3小时56分，在荣县MS4.9地震震群区再次发生MS4.3级地震。荣县MS4.9地震序列2019年1—12月，仅11月无ML≥3.0地震发生，衰减不明显。

地震序列的M-t图和应变释放曲线图见图3。

图3 荣县MS4.9地震序列（a）M-t图、（b）应变释放曲线图（2019年）Fig.3 MS4.9 seismic sequence in Rong County（a）M-t diagram，（b）strain release curve（2019）

以最小二乘法计算b值，震级区间划分为0.5级，求得地震序列b值为0.6954（图4）。

图4 荣县MS4.9地震序列b值截距图Fig.4 b value intercept diagram of MS4.9 seismic sequence in Rong County

对荣县MS4.9地震序列2019年2月自贡地震台网记录的MS1.0以上地震计算地震衰减系数h=0.9＞0.8，因此，荣县MS4.9地震序列为一般震群型（图5）。

图5 荣县MS4.9地震序列h值频度曲线图Fig.5 h value frequency curve diagram of MS4.9 seismic sequence in Rong County

2 地震活动背景与异常特征分析

2.1 地震活动背景

2015年9月，荣县高山镇附近开始地震活动，到2017年11月进入活跃期，2018年7月23日发生4.2级地震，2019年2月24—25日发生MS4.9震群型地震后，地震活动衰减缓慢（表4、图6）。

图6 荣县高山镇附近MS≥2.0地震M-t图、N-t图（2015-01—2020-06）Fig.6 M-t and N-t diagrams of MS≥2.0 earthquakes near Gaoshan Town,Rong County（2015-01—2020-06）

表4 荣县高山镇附近MS≥4.0地震参数（2015-01—2020-06，据四川台网）Table 4 MS≥4.0 earthquake parameters near Gaoshan Town，Rong County（2015-01—2020-06，according to Sichuan network）

2017年8月8日，位于东昆仑断裂带的四川九寨沟发生MS7.0强震后，位于华蓥山断裂带中南段及其附近的地震活动强度也有所增强：2018年12月16日四川兴文发生MS5.7地震，2019年又相继发生1月3日珙县MS5.3、6月17日长宁MS6.0和珙县MS5.1、6月18日长宁MS5.3、6月22日珙县MS5.6地震；荣县—威远—资中区2019年相继发生2月24—25日荣县MS4.7、MS4.3、MS4.9、9月8日威远MS5.4、12月18日资中MS5.2地震。因此，荣县MS4.9地震是在川东南华蓥山断裂带及其附近地震活动由平静转向非常活跃、应变释放曲线加速阶段发生的（图7）[3-4]。

图7 川南MS≥3.0地震震中分布、地震应变释放曲线图（2015-01—2020-06，据四川台网）Fig.7 Epicenter distribution and strain release curve of MS≥3.0 earthquakes in southern Sichuan（2015-01—2020-06，according to Sichuan network）

2.2 四川2019年地震活动特点

2019年我国大陆和邻区地震活动表现出频次低、强度弱的特点，我国大陆地震分布总体显示强度西强东弱，区域上显示MS≥5.0地震分布于青藏地块、西域地块和华南地块；台湾及其附近海域，四川地区突出地震事件全部集中在川东南的华蓥山断裂带及其附近地区。

四川地震台网测定，2019年四川及邻区（25°—35°N，96°—110°E）共记录ML4.0以上地震67次（包括汶川、芦山和九寨沟余震序列）。其中，ML4.0—4.9地震54次（邻省5次）；ML5.0—5.9地震12次（邻省1次）；ML6.4（MS6.0）1次（邻省0次）。四川及邻区4.0级以上地震主要集中于川东南地区、龙门山断裂带、川滇菱形块体东边界和川滇交界东西侧。2019年四川省境内5级地震均集中在川东南地区（表5）。

表5 2019年华蓥山断裂带中南段及其附近MS≥5.0地震（据四川地震台网）Table 5 MS≥5.0 earthquakes in the middle and southern section of Mt.Huaying fault zone and its vicinity in 2019（according to Sichuan seismic network）

2019年四川省地震活动的频次和强度均高于2018年。四川境内地震活动主要集中在3个区域（带）：一是川东南华蓥山断裂带中南段及其附近地震集中活跃区，主要在长宁—兴文—珙县和荣县—威远—资中两个集中区域。二是龙门山断裂带地震活动，主要分布在汶川MS8.0地震和芦山MS7.0地震的两个余震区。三是地震较为活跃的川滇菱形地块东边界[5]。

2.3 华蓥山中南段、马边地震带震后地震学参数正常

根据四川地震台网月报资料，对华蓥山中南段和马边地震带ML≥2.0地震，用Mapsis分析预报软件进行地震学参数分析，2019年2月25日荣县MS4.9地震后，荣县MS4.9地震震中附近的华蓥山中南段b值曲线（图8a）、地震活动度S曲线（图8b）均正常；马边地震带b值曲线（图8c）、断层总面积曲线（图8d）均正常[4]。

图8 华蓥山中南段和马边地震带MS≥2.0地震活动性曲线图Fig.8 Seismicity curve of MS≥2.0 in the middle south section of Mt.Huaying and Mabian seismic zone

3 荣县MS4.9地震成因分析

如前所述，2019年2月25日四川荣县MS4.9地震是四川荣县自1475年有地震记录以来发生的最大地震。其震源深度为5 km，地震发生在基底断裂上。荣县MS4.9地震震源机制解结果表明，这次地震是由北东向荣县—威远隐伏基底大断裂错动引起的。当地采盐注水和采气注酸注水深度都没有达到基底断裂的深度。

华蓥山断裂带北起巫山，向南经达县、合川、铜梁、荣昌、富顺、宜宾北、南溪、高县等地区到云南境内与南北向构造带交汇，全长约600 km，因此，南北构造带上的应力能传递到华蓥山断裂带。所以，当南北地震带上发生了强震时，部分应力可能通过华蓥山断裂带释放，于是华蓥山断裂带上中强震活动与南北地震带强震有较高的呼应关系。根据《四川省地震前兆预报方法实用化研究成果汇编》[6]，四川长宁是一个地震活动窗，在以（28°46′N，104°57′E）为圆心，50 km为半径区域内发生3.8级以上地震对应四川西部发生6.0级以上地震，表5的前6个5级以上地震都在长宁窗内，因此，2018—2019年川东南华蓥山断裂带中南段5—6级地震异常活跃可能与2017年九寨沟MS7.0地震有一定的呼应关系[6]。

4 结论

2019年2月25日荣县MS4.9地震是荣县有地震记录以来的最大地震。震中区位于四川盆地川中的自流井凹陷向威远隆起的过渡带，处于威远旋卷构造边界南侧的北东向荣县—威远隐伏基底大断裂与北西向的荣县墨林场断裂带的交汇部位。四川省地震局和自贡市地震监测中心架设流动台，加强地震监测。自贡市监测中心共接入39个固定和流动台站的连续波形数字信号，可准确定位震区MS0.5以上的地震。

荣县MS4.9地震震源深度较浅，结合震源机制解结果表明，这次地震是由四川威远隆起南侧的北东向荣县—威远隐伏基底大断裂错动引起的。当地采盐注水和采气注酸注水深度并没有达到基底断裂的深度。荣县MS4.7、MS4.3和MS4.9地震的震源机制解结果显示，3次地震的主压应力P、主张应力T和中间应力B方位接近一致，表明3次地震所受应力来源基本相同。

荣县MS4.9地震发生前，周边地区川东南华蓥山断裂带中南段地震活动经历了一个由平静转为活跃的阶段，荣县MS4.9地震就是在川南地震异常活跃期间发生的。

而地震发生后，荣县MS4.9地震序列、川东南华蓥山中南段地震和马边地震带的b值、h值、S值及断层总面积等地震活动性参数均正常，因此，荣县MS4.9地震序列为正常的震群型地震序列。

由于华蓥山断裂带上中强震活动与南北地震带强震有较高的呼应关系，且四川长宁及其附近是一个地震活动窗，2019年川东南华蓥山断裂带中南段及其附近5—6级地震异常活跃可能与2017年九寨沟MS7.0地震有一定的呼应关系。