范晓:谈谈汉源、芦山、马尔康最近发生的地震

中国绿发会

2022-06-24 12:57北京中国生物多样性保护与绿色发展基金会
关注

文章来源: 河山无言

2022年5月至6月,四川西部汉源、芦山、马尔康等地发生一系列中强震和强震,引发人们广泛关注。中国西部是否开启一个地震活跃期?未来会有更大的地震吗?成都是否安全?本文试图从地质构造背景的角度作一些简要分析。

汉源4.8级地震

2022年5月20日08时36分,四川雅安市汉源县境内发生4.8级地震,震源深度20千米,震中位于汉源县宜东镇,北纬29.67度,东经102.48度。地震共造成房屋受损468户,累计转移避险14573人,未有人员伤亡以及房屋倒塌的报告。汉源、荥经、雅安境内的多处道路,因崩塌落石中断,四川境内多趟列车因应急预案启动而晚点。据应急管理部称,此次地震造成2100人受灾,直接经济损失1200余万元。

汉源4.8级地震震中位置

汉源是经过汶川地震灾后重建、以及大渡河瀑布沟库区移民安置重建的地区,建筑一般都考虑了抗震设防的基本要求,从这次4.8级地震的损失来看,至少在4.5级至6级的中强震范围,出现屋塌导致伤亡的机率较低。

汉源4.8级地震震中位于北西走向的汉源-甘洛断裂北段,该断裂位于邛崃山脉南段之大相岭的南西坡,在地貌上形成九襄-富庄-宜东-三交-化林坪-冷碛一线的断陷谷地。汉源4.8级地震是因汉源-甘洛断裂发生左旋(逆时针)走向滑动所致,同时伴有大相岭一侧地块上升的逆冲运动。

汉源-甘洛断裂是川甘青三省之间的巴颜喀拉三角地块西南缘的鲜水河断裂带向东南延伸的一个分支,它的活动性与鲜水河断裂的主断裂相比较弱,历史地震也多在6级以下。值得注意是,汉源-甘洛断裂与东北侧荥经断裂之间的大相岭地块,历史上无强震记录,6级以下的中强震也较少,有地质专家称之为“大相岭安全走廊”。

汉源4.8级芦山6.1级马尔康6.0级地震构造图

在应急管理部国家自然灾害防治研究院的原图上,笔者加注了汉源 4.8级、马尔康6.0级地震的震中

有专家认为,汉源4.8级地震是2013年芦山7.0级地震的一次余震。但芦山7级地震的发震断裂是北东走向的龙门山断裂,与汉源-甘洛断裂并非同一断裂带。虽然,汉源4.8地震震中位于龙门山断裂带西南端与鲜水河断裂带交会的区域,但震中附近并无两组断裂交会的明显迹象,故芦山7级地震余震说,尚无确切证据。

汉源-甘洛断裂向南穿过大渡河中游最大的水库——瀑布沟电站水库,它是坝高186米,库容50.64亿立方米的高坝大库,其诱发地震的风险备受关注。自瀑布沟水库2009年蓄水以来,已有约13年,库区虽多有小震及中强震,但未出现≥6级的强震,这可能与汉源-甘洛断裂本身的活动性相对较弱、以及它与瀑布沟水库呈斜交而非完全平行重合有关。

芦山6.1级地震

2022年6月1日17时00分,四川雅安市芦山县境内发生6.1级地震,震源深度17千米,震中位于芦山县太平镇西北侧玉溪河支流大河的右岸,北纬30.37度,东经102.94度。芦山6.1级地震前,没有大于2级的前震,6.1级地震后,较强的余震仅有主震之后约3分钟发生的4.5级地震,以及次日早晨发生的3.2级地震,显示地震活动强度衰减较快。

芦山6.1级地震震中位置

截止2022年6月2日07时26分,芦山6.1级地震261个余震的平面与剖面分布位置 据中国地震局地球物理研究所

此次地震共造成4人死亡(均在宝兴县),42人受伤,14427人受灾,紧急转移安置12722人。值得注意是,地震中的死亡者,均为山体崩塌落石造成,而非房屋倒塌所致,这给今后的防灾避险也提供了重要参考。

此次地震未出现房屋整体垮塌,也反映了2008年汶川8级地震、2013年芦山7级地震以后,建筑物的新建、改建与加固工程,取得了一定成效。但除了有1702户4374间房屋一般损坏之外,还有51户135间房屋严重损坏,这说明建筑抗震设计规范的落实,仍有可改进的空间。

地震时,芦山、宝兴境内因塌方,多条道路中断;四川电网1座110千伏变电站、11座35千伏变电站,1条110千伏线路、 4条35千伏线路、43条10千伏线路停运,49438户用户停电;联通无线网基站断站62个,基站停电48个,传输中断3处;震损水利工程12处;成都客运段的46趟列车出现晚点。

地震发生当晚的21时30分左右,宝兴县351国道旁发生山体滑坡,壅塞宝兴河形成堰塞湖,壅高水位约5米;6月2日1时左右,壅塞体开始缓慢过流,水位逐渐回落。

此次地震的发震断裂是龙门山断裂带南段的双石-大川断裂。它属于龙门山断裂带的前山断裂。2013年芦山7.0级地震,也与双石-大川断裂以及该断裂东南侧的新开店断裂、大邑断裂有关,两次地震震中相距仅9千米,一般认为,此次6.1级地震属2013年7.0级地震的余震。

根据中国地震台网中心等多个机构以及多位专家所作的芦山6.1级地震震源机制解(震源机制是根据地震波反演计算出来的地震断层几何形态、运动方式、以及受力方位),芦山6.1级地震的主要发震断层呈北东走向,倾斜角度约45度,地震可能造成双石-大川断裂与其西北侧的盐井-五龙断裂(龙门山中央断裂南段)之间的地块相对两侧向上抬升。

据中国地震局发表的芦山6.1级地震烈度图,等震线长轴呈北东走向,与龙门山断裂带的走向一致,极震区最高烈度为8度,面积131平方千米,烈度在6度及以上的区域,面积为3887平方千米。

地震烈度,是判断地震在地表造成的破坏程度的指标。可参照本表了解相应烈度的地表破坏情况。

马尔康6.0级震群

2022年6月10日,在四川省阿坝州马尔康市境内先后发生三次强震与中强震:0时03分发生5.8级地震,震中北纬32.27度,东经101.82度,震源深度10千米;1时28分,发生6.0级地震,震中北纬32.25度,东经101.82度,震源深度13千米;3时27分,发生5.2级地震,震中北纬32.24度,东经101.85度,震源深度15千米。

这三次地震的震中,相互间距不超过3千米,集中于马尔康市草登乡西北侧、麻尔曲左岸支流的中段。

马尔康6.0级震群震中位置

马尔康地震被专家称为“震群型地震”,它是指一系列地震中没有突出的主震,前震、主震、余震的震级比较接近。与之相对应的其它地震类型还有:主震型地震,它的前震相对较少,而且和主震震级相差很大,主震之后有一系列余震,主震释放的能量占整个地震序列的90%以上,例如汶川8级地震;孤立型地震,它的前震和余震数量少而且震级小,主震能量占全部地震能量的99%以上。

马尔康震群主要由约3个小时之内先后发生的5.8级、6.0级、5.2级地震组成。此外,马尔康6.0级震群之前有2.9级的前震,在5.8级地震和6.0级地震之间,还有4.1级、3.4级、4.4级三次中强震,5.2级地震之后,较强余震至今延续到6月22日,共有≥2.9级的地震10次,其中有2次4.4级地震。截止6月14日,整个地震序列的地震共2267次,其中≥2级的地震超过100次,≥3级的地震有14次,说明整个序列的能量释放强度保持了较长时间。

表中未包括小于2.9级的地震

由于地震发生在人口密度较低的川西北高原,加上震级不算太高,人员及财产损失相对较轻。据通报,马尔康6级地震震群造成马尔康、壤塘、阿坝、红原、金川5个县(市)、68个乡(镇)113950人受灾,6人受伤,无人员失踪和死亡,累计转移群众85204人。金川县、红原县一般损坏房屋225户267间。

另据阿坝州新闻发布会的介绍,区域内的民房绝大部分为石木结构,该类房屋无抗震设防措施,地震造成部分房屋倒塌和局部垮塌。截至6月17日零时,地震累计造成直接经济损失约20.05亿元。

马尔康震群的震中位于北西走向的松岗(-抚边河)断裂北段,附近还有北东走向的龙日坝断裂带与之相交。松岗-抚边河断裂沿邛崃山脉北段的西侧延伸,该断裂的长期活动,对邛崃山脉的隆起有重要影响。根据相关机构和专家所作的震源机制解,发震断层有北西、北东两个走向,分别平行松岗与龙日坝断裂带,断层活动具有走向滑动特征。

截止2022年6月10日09时48分,马尔康6.0级地震震群305个余震的平面与剖面分布位置

据中国地震局地球物理研究所

从余震分布看,发震断层似乎主要是两条与松岗断裂平行的北西走向断层

川滇Y形断裂系南段的地震风险

上述汉源、芦山、马尔康的地震,都与巴颜喀拉地块有关,这个地块是由南东缘的龙门山断裂带、南西缘的鲜水河断裂带、北缘的东昆仑-阿尼玛卿-玛沁-略阳断裂带所围限的一个三角形地块。这个地块的边缘断裂以及内部断裂,都是中国西部十分活跃的地震带。最近这些地震事件,表明这个地块近期出现了相对活跃的状态。

巴颜喀拉地块边缘的龙门山、鲜水河断裂带,在泸定、石棉一带交汇后,向南延伸为安宁河、则木河、小江、箐河、绿汁江等断裂带,它们共同构成一个“Y”形的三叉断裂系。这个断裂系是在至少约2.7亿年前就已存在的三叉裂谷系的基础上发展起来的,从早期大陆边缘裂谷的岩浆及火山活动带,到晚近时期青藏高原东部至东缘的地震断裂系。尤其该断裂系由康定经西昌至滇中的南北走向带,由于历史上多次发生≥7级甚至8级地震,历来是地震业界关注的重点风险区。

川滇地区“Y”形活动断裂系在四川境内的分布(黄色线条所示)

从巴颜喀拉地块周缘及其“Y”形断裂系的近期地震活动来看,2022年以来,除上述地震以外,在四川的北川、茂县、康定、九寨沟,青海的称多、杂多、囊谦、玉树、玛多、玛沁,甘肃的玛曲等地,有和2008年汶川8级地震、2010年玉树7.1级地震、2013年芦山7级地震、2014年康定6.3级地震、2017年九寨沟7级地震、2021年青海玛多7.4级地震等有关的余震活动,其中多有≥3级的地震,最高可达4.1级。

川滇“Y”形活动断裂系(橙色线条所示)在中国断裂体系中的位置,黄色部分即为巴颜喀拉三角地块 底图据《中国区域地质概论》(程裕淇主编 1994 地质出版社)

从汶川8级地震以来的强震分布看,在巴颜喀拉地块周缘,从龙门山断裂带、鲜水河断裂带到阿尼玛卿断裂带,似乎有能量交替释放的强震迁移特点。

和巴颜喀拉地块北缘以及“Y”形断裂系北段两叉近十几年频现≥7级的地震不同,“Y”形断裂系南段的南北走向地段,却显得较为平静。除了北端的2014年康定6.3级地震,中段的2008年攀枝花仁和6.1级地震以外,南段的几条断裂中,最近的是1970年通海7.8级地震、1985年东川6.2级地震、1998年宁蒗6.2级地震、2000年姚安6.5级地震、2001年永胜6.0级地震,此后再无≥6级的地震。

尤其泸定以南的鲜水河、安宁河、则木河、小江等断裂带,无≥6级地震已超过37年,而“Y”形断裂系南段,无≥7级地震已超过52年。历史上,这一区段强震频发。例如:1733年东川7.8级地震;1786年康定(磨西)7.5级地震;1789年华宁7.0级地震;1833年嵩明8.0级地震;1850年西昌7.5级地震等。因此,这一区段未来的地震风险值得高度关注。

此外,在“Y”形断裂带南段的金沙江上,近年来已建起一系列高坝大库,蓄水以后诱发地震十分活跃,这对未来强震发生的影响也引人注目。

例如,金沙江上最大的水库——白鹤滩电站水库,坝高289米,库容206亿立方米,2021年4月下闸蓄水后,短短80天水位由海拔655米升至775米,升幅达120米,为世界水库蓄水史罕见。由于白鹤滩水库的主要蓄水区和小江断裂平行重合,因此是诱发强震风险较高的水库,自蓄水以来,在库区及库区周边已发生≥2.9级的地震14次,最高震级为3.8级,对其今后的发展趋势需要密切注意。

表中未包括小于2.9级的地震

另外,金沙江下游的向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德等一连串高坝大库还具有集群效应,可能会加大诱发强震的风险,这一区域目前水库诱发的最大地震,是2014年的4月5日与8月17日,在溪洛渡水库大坝附近,分别发生的5.3级与5.0级两次中强震。

成都有发生强震的危险吗?

就成都平原整体而言,它夹在西边的龙门山与东边的龙泉山之间。由于靠近龙门山断裂带,所以当龙门山断裂带发生强震,成都主城区以及成都平原的主体部分会受到波及影响,例如汶川8级地震成都所感受到的。

另外值得注意的是,成都平原西北边缘、龙门山山前都江堰、白鹿、汉旺一线的诸多城镇,由于位于龙门山前山断裂带附近,受其地震带活动的直接影响,因此在汶川8级地震中曾遭受较严重的破坏。

成都平原东边的龙泉山断裂带,地震活动性较弱。它的主断裂沿龙泉山西坡延伸,北起中江黄家坳,向南延至乐山新桥附近,延长约200千米。断层面主体向东倾,龙泉山地块沿此断裂向西侧的成都平原逆冲。

约2万多年以来,龙泉山断裂的活动速率约每年0.04至0.05毫米,与龙门山断裂带每年约2至3毫米的活动速率相比,可谓惰性十足。龙泉山断裂历史上没有发生≥6级地震的记录,中强震的概率也较低,有记录的最大地震是1967年仁寿县大林5.5级地震,最近的有2002年仁寿县高家4.6级地震、2020年青白江区人和5.1级地震。

因此,龙泉山断裂的地震活动对成都主城区以及成都平原不会有太大影响。但由于龙泉山处在川西页岩气勘探开发区块内,页岩气开采是否会诱发和加剧地震活动是值得关注的。

成都断陷区地震构造图(据唐荣昌等,1996)

图中橙色线条为龙泉山断裂带,黄色线条为蒲江-新津-成都-德阳断裂带

穿过成都平原中央以及成都主城区的断裂,是蒲江-新津-成都-德阳断裂。该断裂南段沿成都平原南端的总岗山(亦称长秋山)西坡延伸,构造型式与龙泉山断裂类似,断层面主体东倾,总岗山地块沿断裂向西逆冲。

该断裂进入成都平原中央以及成都主城区后,隐伏于巨厚的岷江等河流冲积扇的砂砾层之下。该断裂的活动性也较弱,其滑动速率每年约0.03至0.05毫米,与龙泉山断裂差不多。有记录的最大地震是1962年洪雅5.1级地震。最近的有2022年3月丹棱4.3级地震。

1943年6月21日,该断裂在成都城区发生5级地震。因在抗战时期,当时国内仅有的鹫峰等地震台无法工作,在重庆北碚的简易地震仪的记录也未能保存,故震级系根据当时新闻报道和当事人回忆的震感推测,震中大致在华西坝一带。地震时房屋门窗卡卡作响,少数器皿移动翻倒,悬挂物摆动,华西坝钟楼停摆,但未造成任何破坏与伤亡。

从成都主城区以及成都平原的地质构造背景来看,属于比较安全的地域,只要按照国家颁布的地震动参数确定的设防烈度以及建筑抗震设计规范的要求,做好建筑设防,就不会因建筑震损造成人员伤亡,而目前的市区建筑基本都可以满足这个标准。

需要重点防范的是成都平原边缘,直接位于龙门山前山、总岗山、龙泉山等断裂带之上的区段,只要建筑达标,避让地质灾害隐患点,作好相应的应急预案和演练,也是可以确保安全的。

(绿会融媒获授权转载)

(注:文章仅代表作者本人观点。不代表平台观点。欢迎争鸣,对话作者。)

举报/反馈