0 引言

东南沿海地震带在2008年至2010年上半年地震活动较弱，但2010年下半年开始地震活动逐渐增强，如：广西地区发生了2013年2月20日平果4.5级地震与2016年7月31日苍梧M_S5.4地震。

2016年苍梧M_S5.4地震在华南地区近年来地震活动相对增强形势下发生，是广西地区近年来的最大地震。此次地震造成房屋建筑和工程结构不同程度的破坏，其中地震烈度Ⅶ度区面积约70 km²，Ⅵ度区面积约1 090 km²，无地质灾害和人员伤亡，经济损失9 922万元。分析震中区周边地震活动特征，可为区域强震震后趋势判断提供依据，如：刘特培等(2005)分析了2004年阳江4.9级地震活动特征，聂晓红等(2014)分析了2014年2月12日新疆于田7.3级地震前地震活动特征。文中分析了此次苍梧M_S5.4地震活动特征、震害特征及地震现场调查结果，并概述地震应急对策及发挥的作用。

2 地震地质背景

苍梧M_S5.4地震发生在华南褶皱系二级地质构造单元湘桂褶皱带南部。该区域以侵蚀地貌为主，沿江以堆积地貌为主，发育4—6级河流阶地。震中附近150 km范围内发育NE—NEE、NW—NNW和近SN向多组断裂，其中：①NE—NEE向断裂规模宏大，呈舒缓波状延伸。该组断裂在新生代初期或更早时期，表现出左旋剪切—挤压的力学性质，晚第三纪后表现为右旋剪切—挤压性质。测年资料显示，断裂在中更新世中期有普遍强烈活动，以粘滑运动为主，兼蠕滑(图 1)；②近SN向断裂主要分布在区域北部，形成于加里东期和印支期，早第四纪有不同程度的活动，并以挤压性质为特征，长度大于120 km；③NW—NNW向断裂较平直，在中更新世中期有普遍强烈活动，部分断裂的局部段落在晚更新世初期有活动。

在1°×1°的布格重力异常图(莫敬业，1990)上，苍梧M_S 5.4地震震中附近区域为布格重力负异常区，异常等值线走向以EW向或近EW向为主，由北向南异常值由低变高，平均水平变化梯度为0.19 mGal/km。此次地震震中附近的布格重力异常值为-35 mGal，附近区域未出现剧变、宽大的重力异常梯度带。根据广西地球物理勘察院以1981年柳州太阳村地震爆破测深(200 t级)所获26个莫霍面深度值及昆明1个天然地震测深点求得的莫霍面深度值，利用布格重力异常，计算得到的广西地区莫霍面深度，可知此次M_S 5.4地震震中附近莫霍面深度为32 km；据柳州太阳村地震爆破测深发现^①，此次地震震中所在桂东北地区地壳6 km深度存在厚2 km的低速层，推测为结晶基底与上硅铝层之间拆离滑脱形成的韧性剪切带(国家地震局《深部物探成果》编写组，1986)。

^①广西工程防震研究院.梧州旺城广场项目工程场地地震安全性评价报告. 2012.

据廖超明等(2015)获得的ITRF2005框架下广西地区15个GPS观测站的垂向运动速率，参考《中国陆地垂直运动速率图(1951—1999)》(http://www.docin.com/p-461895036.html)，可知广西地区地壳垂向形变与现代地形地貌特征具有一致性。此次苍梧M_S5.4地震震中所在桂东地区属盆地、平原和丘陵地貌，局部隆升速率较小，平均值约+0.4 mm/ a，反映了现今地壳垂向运动呈缓慢隆升态势，差异运动不明显。

此次苍梧M_S5.4地震震中位于贺街—夏郢断裂西侧约6 km处，结合地震烈度等震线长轴方向、震源机制解及野外地质调查结果，认为控震构造应为贺街—夏郢断裂。该断裂总长约110 km，走向20°—40°，呈舒缓波状，断面倾向NW，断裂带宽十余米至数十米。断裂在低山丘陵中延伸，两侧地貌无明显差异，控制一些长条形第四纪谷地走向，多处流经断裂的水系同步右旋扭曲。电镜扫描分析显示，该断裂最近一期较强活动年代为上新世至早更新世，以粘滑运动为主。有记载以来，该断裂上未发生过5级以上中强地震。

此次M_S5.4地震震中150 km范围内，历史上曾发生4.7级以上地震14次，其中：4.7—4.9级地震8次，5.0—5.9级地震6次，最大地震为1558年6月1日广东封开51/2级地震，距震中最近地震为1520年7月21日广西昭平东5级地震(图 1)。

3 地震活动特征 3.1 地震序列

苍梧M_S5.4地震序列始于2016年7月31日，结束于9月3日。广西地震台网共记录M_L0.0以上余震11次，其中M_L0.0—0.9地震6次，M_L1.0—1.9地震4次，M_L2.0—2.9地震1次，最大余震为9月3日M_L2.1地震。余震数量有限，空间分布无明显优势方向(图 2)。此次地震序列余震震源深度基本小于10 km，整体位于贺街—夏郢断裂带西侧。地震序列主震释放能量7.94×10¹²J，占总能量的99.99%以上。综合分析认为，此次地震序列无前震，余震不丰富，频次少、强度低、衰减快，为孤立型地震(汤兰荣等，2017)。1970年1月至2016年6月震中附近200 km范围内共记载M_L4.0以上(M_L4.0—4.9)地震6次，其中孤立型地震5次，双震型地震1次。

3.2 震源机制解

基于广西测震台网宽频带地震台站记录资料，采用CAP方法反演苍梧M_S5.4地震的震源机制(图 3)。结果显示，此次地震的最佳双力偶震源机制解参数为：①节面Ⅰ：走向330°，倾角42°，滑动角-18°；②节面Ⅱ：走向74°，倾角78°，滑动角-131°；③P轴：方位角305°，倾角42°；④T轴：方位角84°，倾角40°。通过不同深度下拟合残差分布可知，矩心深度在11 km时残差最小，此深度即反演得到的最佳震源深度。由震源机制解可见，此次地震主压应力方向NW，与现代区域构造应力场主压应力方向一致(胡聿明等，1999)，节面Ⅰ走向NNW，呈左旋走滑运动性质，节面Ⅱ走向NEE，呈右旋走滑运动性质(李细光等，2007)。目前，判定中强地震发震构造主要依据震源机制解、等震线分布、余震分布和现场地震地质调查等资料。据等震线结果(文中提供Ⅶ度和Ⅵ度等震线图，见图 4)可知，此次地震发生在贺街—夏郢断裂以西、主断面倾向一侧，震中位置距断裂露头处最近约6 km，等震线呈椭圆形，长轴近SN向，与贺街—夏郢断裂走向基本一致，但与以上2组节面走向不同。由余震分布(图 2)可知，余震虽少，仍呈近NW向优势分布，与节面Ⅰ走向基本一致。由1:20万区域地质图(广西壮族自治区地质局，1965)。可知，此次地震震中北侧发育一条规模较小、长度较短、呈NNW向展布的分支断层，并左旋错断贺街—夏郢断裂主干断层，表明其活动时代更新表明分支断层活动时代更新。综上所述，认为苍梧M_S 5.4地震的发震构造应为NNW向分支断层，节面Ⅰ为主破裂面，控震构造为贺街—夏郢断裂。

3.3 强震动记录

苍梧M_S5.4地震后，广西强震台网接收8组强震动记录，具体参数见表 1，可知震中距为30—380 km。贺州黄洞台震中距最小，东西、南北和垂直向地震动加速度峰值分别为10.698 7 Gal、19.966 2 Gal和16.892 Gal。

4 地震影响场及震害特征

依据中华人民共和国国家标准GB/T 18208.3—2011《地震现场工作第3部分：调查规范》及GB/T 17742—2008《中国地震烈度表》的地震烈度等级评定标准，结合震区建筑特点展开灾害调查^②，评定苍梧M_S5.4地震烈度。抽样调查146个居民点，分析并处理灾区2市1县2区45个行政村的房屋建筑基础资料，统计分析15份灾情速报。结合现场调查结果，划分本次地震的Ⅶ度和Ⅵ度等震线，见图 4，可知：①地震造成梧州市苍梧县、贺州市八步区和平桂管理区8个乡镇受灾，总面积约1 160 km²；②灾区等震线呈椭圆形展布，长轴近NS向，极震区烈度为Ⅶ度。其中：①Ⅶ度区长轴12 km，短轴8 km，面积约70 km²，涉及：梧州市苍梧县沙头镇，贺州市八步区仁义镇松高村和新联村；②Ⅵ度区长轴52 km，短轴28 km，面积约1 090 km²，涉及：梧州市苍梧县沙头镇和石桥镇，贺州市八步区贺街镇、步头镇、仁义镇，贺州市平桂管理区鹅塘镇、沙田镇和公会镇。

^②广西壮族自治区地震局.广西苍梧5.4级地震灾害直接经济损失评估报告. 2016.

统计本地区历次震害相关文献，根据此次地震大量现场调查取证、仪器观测结果，认为：①与国内同级别地震相比震害较轻，Ⅶ度区和Ⅵ度区面积较小，震区人口密度较低，无人员伤亡，无房屋倒塌；②地震持时约19 s(比全国其他地区同类地震持时约短35 s)，地震动破坏力相对较弱；③震区局部基岩裸露，覆盖土层较薄，未引发大面积崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害；④震区房屋多已进行危房改造，以砖结构为主(少部分房屋为土木结构)，有一定抗震能力。

5 地震前异常变化 5.1 测震学异常变化

统计发现：①广西在2013年6月平果震群后2年内未发生震群活动，而2014年11月至苍梧地震前，桂西、桂北地区发生9次震群，其中平果、合山各发生2次，呈NE向带状分布(图 5)；②平果地震窗(郭培兰等，2016)2016年1月21日出现开窗异常，当日发生的平果M_L3.0地震打破该地震窗M_L2.5以上地震2年平静期，6个月后发生苍梧M_S5.4地震；③在桂北弱震区，2016年3月7日平乐M_L3.0地震打破该区M_L2.8以上地震3年平静期，约4个月后发生苍梧M_S5.4地震。平果震区及弱震区地震平静的打破，说明苍梧M_S5.4地震孕育表现为阶段性活动特征。

此次M_S5.4地震发生前，由2014—2016年小震M—T和蠕变图(图 6)及1975—2016年众多地震活动性参数(b值、频度、断层总面积、地震演化指数等)，如：N(频次)、A(t)(断层总面积)等参数(图 7)，可知广西及邻区小震活动增强异常明显。

5.2 水位异常变化

(1) 石康水位异常。合浦石康水位观测始于1995年，2006年4月前表现为趋势下降，此后变化相对平稳。该井水位年变清晰，每年5—6月水位最低，8—9月水位最高。2011年日本9.0级地震前，石康水位出现破年变现象，2016年初再次出现破年变现象，并于7月31日发生M_S5.4地震(图 8)。

(2) 桂平水位异常。桂平西山井多年水位呈夏高冬低准年变动态，2004年12月25日苏门答腊8.7级地震后水位急剧下降，后年变虽仍清晰，但因多次远震影响起伏较多，总体呈下降变化趋势。2016年桂平水位总体处于下降状态(图 9)，在2月6日中国台湾6.7级、3月2日印度尼西亚苏门答腊岛海域7.8级、7月31日苍梧M_S5.4地震时，具有突升阶变同震效应。

6 地震前后应急对策 6.1 震前预测

依据广西及邻区地震活动和地震异常时空演化特征，判定桂东南和桂西地区为地震危险区，在苍梧M_S5.4地震发生前几年，即已预测到广西及邻区发生5级左右地震的可能，如：《广西壮族自治区2016年度地震趋势研究报告》指出：陆川、合浦至涠洲岛一带为5级左右地震危险区，河池市区至马山县为4.5级左右地震值得注意地区，靖西县为4级左右地震值得注意地区。

总之，对广西及邻区2016年度地震活动水平做了较好的中期预测。由于苍梧M_S5.4地震震中附近监测能力较弱，观测手段稀少，且无明确地球物理变化异常与宏观异常配套，未能对发震位置做出准确判定，也未做出短临预测。

6.2 震后趋势判定

苍梧M_S5.4地震发生后，依据以下指标，如：震区地质构造背景、地震序列不丰富、历史地震序列以孤立型为主、主震应力降偏高等，综合判定此次为孤立型地震，存在发生3—4级余震的可能。同时指出，此次地震打破华南沿海地区长达16年的5级地震平静，对华南中强地震活动可能有一定指示意义。此次地震准确的震后趋势判定意见，为政府应急决策提供了参考，为抗震救灾指挥部在2016年8月2日强台风“妮妲”登录震中区前结束此次地震现场应急工作提供了科学依据。

6.3 震后响应

苍梧M_S5.4地震造成广西大部分地区、广东及湖南部分地区震感强烈。广西壮族自治区地震局迅即启动地震应急预案，迅速组织开展应急处置工作。在中国地震局领导下，会同局有关单位及震区各市、县(区)地震部门成立现场联合指挥部，下设协调秘书、灾害调查、地震监测、宣传报道和应急保障工作组，共同开展现场工作。在震中区迅速架设6个流动台组成的流动地震监测台网，后方各工作组各司其职，通力合作。地震监测预报组全力做好地震速报，并与中国地震台网中心及邻省地震预报专家联合会商，做好震后趋势判定工作，及时将震情及震后趋势判定意见报告抗震救灾指挥部，供应急决策参考。

7 结论与讨论

综上所述，可以得到以下结论。

(1) 苍梧M_S5.4地震序列余震少，强度低，衰减快，是少震弱震区的1次孤立型地震，也是1959年以来广西陆地区域发生的最大地震。此次地震大范围有感，无人员伤亡。

(2) 苍梧M_S5.4地震烈度等震线呈椭圆形，长轴近SN向，与控震断裂——贺街—夏郢断裂走向基本一致。地震主破裂面走向NNW，呈左旋走滑性质。该地震未形成地表破裂，且震中区附近地质构造资料不够详尽，发震断层的准确判定难度较大，初步认定发震构造可能为NNW向分支断层。

(3) 桂东南和桂西北是广西中强地震活动主体区域，是近年来广西中小地震活动主要分布区域，广西地区历史上的大多数5级以上地震及陆域范围内的6级以上地震均发生在以上2个区域。在此次苍梧M_S5.4地震发生前，广西地区测震学和地球物理异常变化较少，主要以中期异常为主，短临异常不明显。

2015年贵州剑河5.5级、2016年广西苍梧M_S5.4地震均发生在少震、弱震地区，且均在中国大陆东部6级以上地震超长平静和东南沿海地震带5.5级以上地震长期平静的背景下发生，对大陆东部强震活动有何指示意义，值得开展深入研究。