辽宁岫岩地区地质构造及地震活动研究

王凤琴，王久明

（岫岩地震局，辽宁 岫岩114300）

0 引言

岫岩地区是辽宁地区地震活动较多的地区。自1975年2月4日海城7.3级地震以来，先后在岫岩偏岭、哨子河、洋河等地发生多次地震活动。特别是1999年11月29日发生在偏岭三间房附近的M5.6级地震更给人们留下了深刻的印象。该次地震造成了震中区Ⅶ度破坏，许多民房墙体开裂甚至倒塌，人员也有伤亡。偏岭地震后十多年来，岫岩地区虽然再没有发生过这么强的地震，但是根据以往经验，地震活动具有在同一地区相同地点重复发生的特点，因此地震地质构造条件依然存在，有再次发生破坏性地震的可能。因此有必要深入分析研究岫岩地区地质构造及地震活动特征，掌握一些地震规律，以便提高我县地震监测综合防御能力，为城市经济社会发展和人民财产安全提供保障。

1 岫岩地区地震构造环境

岫岩县及周围地区的主要断裂为海城河隐伏断裂、析木镇—胡家岭断裂、青堆子—鸡冠山断裂、庄河—小洋河断裂、红旗营子断裂、龙潭—苏子沟断裂及王家堡子断裂（表1）。岫岩地区的地震危险性在不同地点是有差别的，偏岭一带属于海城地震的余震区，这里存在发生中强地震的构造背景，地震危险性较高［1］。

表1 岫岩区域主要断裂特征表

断裂名称 位置 长度 宽度 走向 活动时代青堆子—鸡冠山断裂起庄河青堆子，经花园、付业沟、白家河往北直至凤城市鸡冠山北160km 15～70m走向30°倾角在不同的段落实有所变化，南段倾向SE，倾角60°左右，中段倾向NW，倾角70°北段又倾向SE。断裂在地貌上有所显示，北西侧为低山，南东侧为丘陵或平原中更新世时代庄河—小洋河断裂南起庄河银窝，向北经核桃房，黄岭、小洋河直至哨子河附近85km 10～20m走向40°～60°倾向及倾角在不同地点各不相同，断裂在某些地段控制了河谷的分布早、中更新世时代红旗营子断裂南起杨家堡子，向北经核桃房，黄岭、小洋河直至哨子河附近65km 10～100 m又称杨家堡子，马阳沟断裂，断裂沿30°方向展布，各段倾向不一，倾角较陡，李家堡子南北，倾角分别为NW向和SE向中更新世晚期至晚更新世早期时代龙潭—苏子沟断裂南起庄河高家堡子，往北经赵家堡子、龙潭、密峰岭、前营子、仙人咀、洋河直至苏子沟镇54km 5～20 m又称赵家堡子-密峰岭断裂，走向30°倾向SE， 倾角70°～80°断裂由多条次级断裂斜列组成早、中更新世时代王家堡子断裂自小偏岭往南东，经大偏岭古道，延伸至小王家堡北沟20km10m走向325°，倾向NE，倾角74°，断裂所控制的河流两侧阶地不对称，在小王家堡南山鞍部有冷泉出露

从地震活动资料可以看出，历史上1618年4 级地震，2000 年M5.1级地震均发生在偏岭附近，小震活动也集中在这里（图1），构成了与海城震区发震构造相一致的北西向地震条带。

地球物理场和深部构造研究表明，海城震区，包括岫岩西北地区，具备复杂的地球物理场和深部构造背景，偏岭地区处在北西向海城河断裂的东南端，它属于发震构造的延伸地带。从已有的资料看，沿北西向展布的主破裂已经在1975年发生了7.3级地震，距离今天已43年，在主破裂的东南端的偏岭地区有一些中强地震，最大地震M5.6级，距离今天已18年，从构造类比的角度，认为北东向侵入岫岩的断裂具备6级地震的发震条件；偏岭地区在新一代全国地震动参数区划图的潜在震源区方案中划入了海城河潜在震源区，震级上限为7.5级，即从地质构造的角度偏岭地区具备发生7.5级强震的构造条件。但考虑到大地震复发周期的影响以及海城地震距今时间较近，可以降低一段时期内发生潜在强震的震级。对于可能发生的地震存在一个时间尺度的问题。综合考虑认为未来百年尺度内偏岭地区存在发生6.5级地震的条件，其他几个地震分布的区域如岫岩龙潭、大房身、哨子河、洋河存在发生4～5级左右地震的条件。

值的指出的是，1975年海城7.3级地震时，除偏岭地区外，岫岩地区只遭受了轻微破坏，影响烈度只有VI度，但是苏子沟乡的罗圈沟村却出现了烈度异常。据调查，全村有房屋120多间，地震后倒塌房屋39间，严重破坏23间［4］，其余的房屋均为轻微或中度破坏，影响烈度达到Ⅷ度，初步分析产生异常的原因可能与这里特殊的地质、地貌条件有关。辽宁省鞍山市岫岩满族自治县苏子沟镇古龙村罗圈里村，自古以来便呈现出一个环形大坑的地貌，所以当地居民称之为“圈里”。该陨石坑直径1.8km，深150m［4］，从坑唇的山脊上往下望，这里就好似一只大碗，是中国第一个被科学证实、且被国际地学界承认的陨石撞击坑（图2）。该村处在图形旋扭构造的中心，地貌上四周地质高，中间洼，形成了圆形构造盆地，当地震传播到这里时，由于其特殊的地貌，使地震波能量聚集，于是在盆地中部产生强震力，使结构物破坏加重。罗圈里属于盆地效应造成的聚焦现象，导致海城地震中烈度异常，房屋的破坏加重，这并不属于地震构造问题也与地震活动性不相关。

2 岫岩地区历史地震活动概况

岫岩满族自治县自1970年至2017年8月共发生1.0级以上地震443次，其中3.0～4.0级地震44次，4.0 级以上地震19次，最大地震为1999年偏岭M5.6级地震，1975年海城M7.3级地震，偏岭地区最大烈度约为Ⅶ度［1］。岫岩历史地震较少，但与海城市接壤处偏岭地区处于海城河隐伏断裂上，此处地震较为频繁（图1）。

岫岩地震活动主要集中在岫岩西北的偏岭一带。这里属海城地震的余震区，地震活动比较频繁。岫岩其它地区也有小震活动，主要集中在洋河—庄河断裂，呈北东方向分布。总体上，地震活动受断裂控制，因而显现出呈条带状分布的图像，在地震密集区则呈现出簇丛状分布，地震活动在时间上的分布也不均匀。不同年份地震频度有很大差异，有的年份地震较多，尤其是1988—1999年出现了两次震群活动，有的年份没有或只有几次地震。从已有的地震记录看，岫岩地区大约每隔10 年左右出现一次地震活动高潮， 说明岫岩地区地震活动具有重复发生的特点（图3-4）。近几年来岫岩地区地震活动有增强趋势，预示近两年地震活动将会有新的起伏，应注意中强地震发生。

据《辽宁省历年来地震目录》记载，1618年10月1日在岫岩三家子和韭菜沟一带发生一次4/3 4级地震。由于年代久远，震级不高，没有留下更多的资料。因此可以说我县历史上是一个少震的地区。但与海城市接壤处偏岭地区处于海城河隐伏断裂上，此处地震较为频繁（图1）。

1975年2月4 日海城岔沟发生7.3级强烈地震，震中烈度Ⅸ度，这次地震对岫岩影响较大。主要表现在三个方面：第一，邻近海城的偏岭地区造成Ⅶ度破坏，苏子沟罗圈里达到Ⅷ度破坏，全县震感强烈人心惶惶；第二，岫岩地区从此开始了地震监测预报工作，有仪器记录地震；第三，岫岩地区进入了现代地震活动期，在偏岭、大房身、洋河、哨子河等地大量记录到小震活动，有多次有感地震。地震活动呈明显增强态势。

1999年11月29日在岫岩偏岭—海城孤山镇交界处（123°02′E，40°32′N）发生M5.6级地震，震源深度10km。这次地震波及面积较大，辽宁全省普遍有感，甚至邻省部分地区也有感。震中烈度为Ⅶ度，Ⅶ度区面积约120 平方公里，Ⅵ度区面积约1200 平方公里。灾民人数约7000人，2000余间房屋遭遇严重以上程度的破坏，直接经济损失约8000 万元［1］。2000年1月12日上午7时45分，岫岩震区又发生M5.1级地震，辽宁省大部分地区有感，成为这次地震序列重要组成部分。

值得注意的是，1975年海城地震和1999年5.6～5.1级地震均发生在海城河断裂，并表现出相似的前震—主震—余震地震序列特征，它将为今后在这一地区预测预报地震提供经验借鉴。历史上1618年至2017年8月岫岩满族自治县4 级以上地震见表2。

表2 岫岩满族自治县历史地震目录

3 岫岩地区地震活动分析

通过大量资料分析认为岫岩地区地震活动具有以下特点。

3.1 地震活动严格受地质构造的控制

例如发生在洋河的Ms3.4 级地震和哨子河的Ms4.2 级地震都是受庄河—洋河活动断裂带的控制，都发生在断裂带上的连接点上，而庄河—洋河大断裂在庄河附近也有3～4 级地震活动，成为当地监测的重点地区。发生在偏岭的地震都是发生在大洋河—康家岭断裂带上。1988年偏岭震群活动和1999年5.6级地震序列活动都是由于这条隐伏断裂带地壳应力场作用发生活动的结果。发生在龙潭镇鹿圈村的小震活动，严格受鹿圈的山间盆地控制，地震都发生在小盆地的边缘地带。

3.2 岫岩地区地震活动具有明显分区性特征

属于海城地震余震活动区——偏岭地震序列具有海城地震特征，而不属于海城地震余震区的哨子河地震（Ms4.2级）和洋河地震（Ms3.4 级）则具有独立的特点，1999年的偏岭5.6级地震序例，具有明显的前震—主震—余震序例特征，这与海城地震是一致的，海城地震也是前震—主震—余震型的。这可能是由于这两次地震发生在同一条发震断裂带上，构造机理是相同的。而发生在庄河—洋河活动断裂带上的几个地震呈现出孤立型特点，这与该断裂带的活动方式、活动水平和活动性质有关，与偏岭地震构造是不同的。偏岭与哨子河、洋河地理距离不算远，地震活动分布在两个不同的地震地质构造上，这是我们应该认识到的。

3.3 海城—偏岭地区地震活动呈现十年左右一个周期

即1975年海城地震，1988年偏岭出现震群，1999年出现5.6级地震序列，2010年出现震群，显示出十年左右的周期活动特点。虽然1988年震群活动震级比较小，但地震活动次数相对较多，作为一次明显活动，它没发展成较大规模的地震活动可能另有原因。

4 结论

（1）海城河全新世断裂和庄河—小洋河早中更新世断裂为通过岫岩境内的两条主要断裂。海城河断裂对于岫岩偏岭地区的地震具有控制作用，造成了该地区较高的地震危险性；庄河—小洋河断裂则对其他几个孤立型地震具有控制作用。

（2）岫岩地区地震活动主要集中在岫岩西北的偏岭一带，偏岭地区位于海城河断裂末端，发生过M5.6级地震，1970年以来地区内地震活动周期性明显，约每10年出现一次地震活跃期。

（3）同属海城河断裂控制的海城地震和岫岩5.6～5.1级地震，具有相似的前震—主震—余震序例特征，这可能与同属海城河断裂具有相同的构造背景有关，这一特征对于该地区未来地震的短临预报具有一定指示意义。

（4）偏岭地区是海城地震余震活动区。其地震活动具有海城地震特点，是岫岩地区最强的地震活动区，仍是我们今后预报监测的重点。其余地区例如洋河、哨子河、龙潭等地具有发生孤立地震的特点，由其所处的地质构造所决定，一般发生5级以上破坏性地震可能性不大。

（5）要充分利用海城地震，偏岭地震预测预报的经验来为今后的地震预报工作服好务。特别要注意海城—偏岭一线的小震活动，有向岫岩城区延伸的迹象，应密切分析其发展趋势。特别要注意岫岩某些小震是否为前震，正确判断未来地震发展趋势。

（6）测震是本地区预测预报地震主要手段。及时分析小震发展趋势，保证仪器正常运转，才能得到可靠的第一手资料。在本地区地下流体前兆手段中，当地震发生前，有时异常明显，有时异常不明显，而唯有测震，只要抓住小震活动的规律不放，就很有可能捕捉到破坏性地震，所以做好测震工作显的尤其重要。近两年我县邻近地区如盖州、营口、丹东等地3级左右地震发生频率较高，历史上1975年海城7.3级地震发生前2～3年，周边地区3级左右地震活动频度就明显增强，据相关资料显示现在我区重力出现明显异常，应引起高度重视。自2010年后岫岩偏岭地区地震活动频度相对较低，2017年岫岩地震活动有增强趋势（图3、4）。分析认为地下应力积累未得到释放，注意破坏性地震的发生。