2016年青海门源M_S 6.4地震震中在门源回族自治县泉口镇境内冷龙岭山脉中脊以北，周边地区是祁连山地震活动强烈地段之一，对此区域地震活动背景研究较早。1986年门源6.4级地震发生后，中国地震局兰州地震研究所和青海省地震局联合考察队对震区进行踏勘、航拍，确定冷龙岭断裂走向、地质年代，并估算冷龙岭断裂东段、中断、西段未来地震的最大震级为5.8、6.6、7.2（阎志德等，1987）。1991年门源5.2级地震发生时，震中周围200 km范围内已建成测震台11个，利用这些测震台记录的数据，青海地震局求出震源机解（夏玉胜等，1991）。中国地震局兰州地震研究所何文贵等（2000）对冷龙岭断裂进行详细勘察，重新测定其地质年代和滑动速率。近年来遥感技术的应用为冷龙岭地区地震活动构造研究提供了更多资料。

在认识2016年门源地震发生机理过程中，群众和地震工作者关心的问题有：此次6.4级地震发生前有没有地震前兆？有没有小震活动增强现象？主震发生前是否有前震？余震强度与余震释放能量大小如何？受灾区域空间分布有何特点？震害情况如何？发震区域的历史地震活动水平高不高？地震发生的构造背景如何？带着这些疑问，本文结合测震学要素，对地震活动特征和震区地质构造进行分析，以揭示地震孕育、发生过程中的规律。

据中国地震台网测定，2016年1月21日01时13分12秒在青海省海北藏族自治州门源回族自治县北部（37.68°N，101.62°E）发生M_S 6.4、M_W 5.9地震，震源深度10 km，是2016年上半年中国发生的最大地震事件。

中国地震台网中心（CENC）、中国地震局地球物理研究所（IGP-CEA）使用甘青两省测震台网记录的地震波与哈佛大学、USGS使用CGMT数据计算的震源机制解参数见表 1，使用3种参数制作的震源球见图 1。从表 1可知，采用青甘两省及GCMT数据计算的倾角、滑动角稍有不同，节面1倾角分别为56°、53°、51°，节面2倾角与之基本互为余角。图 1显示，3个震源球球心均落入受压区，说明此次门源M_S 6.4地震属逆冲型破裂。

表 1(Tab. 1

表 1 门源MS 6.4地震震源机制解参数Tab. 1 Theparametersof focal mechanism solution of Menyuan MS 6.4 earthquake 研究机构 断层 走向/° 倾角/° 滑动角/° 断层 走向/° 倾角/° 滑动角/° CENC|赵旭 节面1 335 56 97 节面2 143 35 80 IGP-CEA|韩立波 节面1 335 53 98 节面2 141 38 79 HRV|GCMT 节面1 343 51 109 节面2 134 43 68 USGS|GCMT 节面1 343 51 109 节面2 134 43 68

表 1 门源MS 6.4地震震源机制解参数 Tab.1 Theparametersof focal mechanism solution of Menyuan MS 6.4 earthquake

图 1(Fig. 1)

图 1 据中国地震台网中心、中国地震局地球物理研究所及GCMT提供参数制作的震源球 (a)中国地震台网中心；(b)中国地震局地球物理研究所；(c)GCMT数据 Fig.1 The focal sphere producedby the parameters provided by CENC, IGP-CEA and GCMT

截至2016年3月27日，此次门源M_S 6.4地震震中周边15 km范围内共发生M_L 2以上余震133次，其中M_L 2.0—2.9余震116次，M_L 3.0—3.9余震16次，M_L 4.0—4.9余震1次，见图 2（图 2使用旧版省界线，2001年全国省界堪界完成后，震中所在区域划归青海省管辖）。据统计，2009年初至此次地震发生前，震中周边15 km范围内发生M_L 2地震4次，年均0.57次，M_L1地震28次，年均4次。以历史地震活动平均强度衡量，此次地震至2016年3月27日余震活动强度大幅衰减，但未衰减至历史平均水平，地震能量未释放完毕，3月27日仍有M_L 2以上地震发生。

图 2(Fig. 2)

图 2 门源县MS 6.4地震余震空间分布 Fig.2 Thespecial distribution of the aftershocks of Menyuan MS 6.4 earthquake

在主震发生后5 min12 s，即01:18:24发生M_L 4.1、M_S 3.6最大余震，主震和最大余震的震级差ΔM_S = 2.8。1月21日—23日余震序列能量释放强度较大，M_L 3以上余震发生15次，见图 3。其后余震的衰减过程分为2个阶段：①1月24日—2月2日，发生M_L 3以上余震2次、M_L 2余震16次；②2月3日—3月1日，发生M_L 2以上余震8次，M_L 1余震71次。上述统计时段结束后无M_L 3以上地震发生。因为整体余震序列呈逐步下降趋势，且无前震发生，故认为该地震为主余型地震。

图 3(Fig. 3)

图 3 门源县MS 6.4地震时间序列(2016年1月21日—3月27日) (a) M—T；(b)地震频度 Fig.3 Thetime series of Menyuan MS 6.4 earthquake (from Jan.21 to March 27, 2016)

与1986年门源6.5级地震序列相比，二者主震强度相仿，但余震分布在频度和强度上差异较大。1986年门源6.5级地震主震和最大余震震级差ΔM_S = 1.1，有2次M_S 5以上余震（发生在9月17日），并有6次4级以上余震，余震比较发达。考虑到当时地震监测设施和方法不完善，可能漏测部分余震。此次地震最大余震仅为M_S 3.6，衰减速度快，可见能量释放比1986年地震低得多。2次门源地震的余震空间分布不同，此次M_S 6.4地震余震分布区域比1986年6.5级地震小得多，余震区域相对集中。分析认为，此次门源M_S 6.4地震具有能量释放较小、余震不发达且空间分布集中的特征。

2013年岷县—漳县地震前曾出现3级地震活动连续3个月增强现象，此次地震前30天内震中附近30 km范围内未发生0级以上地震，说明震前短期内断层附近的地震活动较为平静。此次地震的发生打破了祁连地震带12年的6级地震平静和青海69个月的6级地震平静，对中长期地震预测有一定影响。

此次M_S 6.4地震震中到冷龙岭断裂带主断层距离小于8 km，距门源县城约33.7 km，震中烈度8.5度，加速度为0.858 m/s²，极震区烈度8度。该地震发生后，青海省地震局和甘肃省地震局提供强震动数据52组，结合震害调查等工作，中国地震局发布本次地震烈度图，烈度分布见图 4，可见等震线长轴走向为NWW向，与冷龙岭主断裂走向一致。

图 4(Fig. 4)

图 4 门源MS 6.4地震调查烈度图（据中国地震局数据修制） Fig.4 Menyuan MS 6.4 earthquake intensity map (according to China Earthquake Administration)

按照2001年新省界线计算，此次地震烈度8度区位于门源回族自治县泉口镇境内，且处于冷龙岭断裂带北侧，面积约240 km²。对比发现，烈度8度区与M_L 2以上余震分布区域有一定程度的重合。烈度7度区覆盖青海省门源回族自治县北部，甘肃省张掖市肃南裕固族自治县的皇城镇西南部和甘肃省中牧山丹马场东南部，总面积约2 510 km²。烈度6度区覆盖青海省3个县、甘肃省4个县和中牧山丹马场大部，面积约11 910 km²。

本次门源地震未造成人员死亡，相对于历史同级地震，房屋损害较小。现场调查认为原因如下：①8度烈度区位于冷龙岭中段高海拔地区，部分区域被积雪覆盖，人员稀少；②发震时值冬天，气候寒冷，旅游、工矿业（煤矿、金矿）人员活动停止；③2013年后震区新建房屋受政府补贴，按照抗震标准设计，多为砖混+框架结构，地基深挖且含圈梁、地圈梁、构造柱或独立柱；④居民居住在新建房屋里，砖房和土坯房等旧房屋只作为仓储使用；⑤随着监理制度在门源回族自治县的推广和完善，新建房屋偷工减料现象有所减少，建筑工程质量和房屋抗震能力提高。

发震构造所在的冷龙岭断裂属于北祁连活动断裂的一部分，位于北祁连褶皱带，与祁连山山脊平行，由一组近乎平行的次级断裂组成，是祁连块体和“北祁连—河西构造带”分界线的一部分，此次门源M_S 6.4地震即发生在2个块体之间。

冷龙岭断裂带及邻近区域地震构造见图 5，可见冷龙岭断裂西端与托来山断裂在八道班相连，并与肃南—祁连断裂（俄堡断）对接；东端与金强河—毛毛山—老虎山断裂在他里花柴陇斜接，并与古浪断裂（另一说天沟桥—黄羊川断裂）在双龙煤矿对接。冷龙岭断裂西北方向为民乐—大马营断裂东南向的一个分支，东北方向为皇城—双塔断裂，这些断裂均近西北走向，其中几支延伸到武威—水峡口—天祝一线时，被南北走向的武威—天祝断裂所截断。根据冷龙岭断裂走向转折和活动性不同，将其分成3段（何文贵，1993），即：双龙煤矿至假墙丫豁为东段，假墙丫豁至硫磺沟口为中段，硫磺沟口至八道班为西段（图 5）。研究发现，冷龙岭断裂带两端平静，中段地震活动强烈。

图 5(Fig. 5)

图 5 冷龙岭断裂带及邻近区域地震构造 Fig.5 Lenglongling fault zone and active faults in its adjacent area

（1）断裂东段、西段。龙岭冷断裂东段断于奥陶系与二叠系之间，从全新世以来，此段断层未曾活动。冷龙岭断裂西段切割的最新地层是晚更新世晚期的冰水堆积物，推测其活动年代为晚更新世晚期，未发现全新世活动迹象。

（2）断裂中段。历史地震统计表明，冷龙岭断裂中断是地震活动强烈区段。1986年8月26日门源6.5级地震（含5.4级、5.0级余震各1次）、1991年10月1日门源5.2级地震、2013年9月20日门源5.1级地震均发生在该段。该段山顶被第四季冰川覆盖，其主峰岗什尕海拔5 254 m（图 5），是除酒泉市外甘肃省海拔最高山岭，证明祁连块体对其北边相邻块体的挤压应力在该处高于周边，所以在此形成较高隆起。该段全新世活动强烈，破坏性地震频次高，在中长期危险性分析中被划入“未来大震危险区”。

冷龙岭断裂中段具有迭瓦式逆冲特点（徐锡伟等，2008），第四纪以来活动明显，主要表现为：①在硫磺沟脑至宁缠垭口一带，槽地内形成南高北低断崖，高数几米到十几米，断裂在全新世活动，形成陡坎、断头沟、堰塞塘等地貌，现代冰积物、全新世冰斗被切错；②沿断裂各级水系的冲沟坎显示，断裂具左旋走滑性质。

胡朝忠等（2016）认为，冷龙岭断裂北侧发现的一条新断裂可能是本次地震的发震断裂，与本研究论证结果一致。走滑型断层上发生地震时，烈度等值线以断层为对称轴呈轴对称式分布。冷龙岭断裂水平运动分量占绝对优势，若此次地震发生在已知主断裂，则：①震源机制解应以左旋走滑为主，与已知结果矛盾；②烈度等值线应以主断层为对称轴呈轴对称式分布，而图 4显示，烈度等值线并未就冷龙岭主断裂对称，其对称轴更靠北。以上论点证明，此次地震未发生在冷龙岭断裂中段主断裂上。

房立华地震精定位结果（http://www.cea-igp.ac.cn/tpxw/273572.html）显示，此次地震发震断层倾角接近90°，无法确定断层倾向。现有资料仅能说明发震断层倾向可能为NE或SW。冷龙岭附近的平行断裂呈迭瓦式冲断扇构造，该地震发震断层和主断层倾向可能一致。MapSIS中的地质资料库显示，主断裂倾向NE或NE/SW，同一条断层在各个分段处的倾向会有所差异甚至相反，所以相关资料并不矛盾。假设在震中附近某处其倾向均为SW，则发震断层剖面见图 6（图中迭瓦冲断扇F₁ 为门源断裂，F₂为冷龙岭断裂，F₃为发震断裂，F₄为民乐—大马营断裂）；若在靠近震中的另一处其倾向均为NE，则断层倾向与图 6所示方向相反。

图 6(Fig. 6)

图 6 余震群短轴方向剖面示意 Fig.6 Sketch of the short axis direction of the aftershock group

以欧亚固定框架为基准得到GPS速度场和位移场模型（张培震，2014），显示近年来祁连块体及边邻区域的运动矢量由西向东（图 6箭头方向）且逐步衰减，据此认为，此次地震的动力源为青藏板块内部次级块体由西向东依次的推挤作用。在此应力作用下，冷龙岭断裂呈周期性破裂，周期短则两三年，长则几十年。

通过对门源M_S 6.4地震目录的统计、计算和对震源参数、地震区地质构造的对比分析，可以得出以下结论：①地震序列显示，此次地震M_S 6.4属于主余型地震；②此次地震前震中附近小震活动无增强迹象，活动性方法未能提供有用的地震预测信息；③此次地震震害较轻的原因是，新建房屋按照抗震标准设计，且有效实施了监理制度，地震发生时居民多居住在新建房屋内，此次地震损毁的老旧房屋无人居住；④此次地震未发生在冷龙岭断裂中断主断裂上，而是在更北的另一条断裂上；⑤此次地震的动力源是青藏板块内部的次级块体由西向东依次的推挤作用。

本研究旨在为冷龙岭地区后续地情活动状态判定提供依据，由于冷龙岭地区地质构造复杂，分析结果有一定不确定性，有待细致调查和研究。