何玉林,格桑扎西,王明明,羅安元,宴金旭,龍建宇
(四川省地震局,四川 成都 610041)
2018年9月12日19時06分在陜西省漢中市寧強縣與四川省廣元市交界處(32.75°N,105.69°E)發(fā)生5.3級地震。地震發(fā)生后,根據(jù)地震應急預案,四川省地震局立即派出地震現(xiàn)場工作隊趕赴地震災區(qū)開展地震現(xiàn)場工作,重點對四川震區(qū)進行了烈度震害調(diào)查與發(fā)震構造背景研究。
圖1 陜西寧強5.3級地震震源機制解
根據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定,2018年9月12日19時06分發(fā)生的這次5.3級地震的儀器測定震中(32.75°N,105.69°E)位于陜西省漢中市寧強縣境內(nèi)。利用區(qū)域臺網(wǎng)寬頻帶波形資料,采用CAP方法反演了此次地震的震源機制解(見圖1)及震源深度,結果顯示,該地震最佳擬合深度為11 km,錯動類型為走滑型,兩個節(jié)面的走向分別為NNW-SSE向和NEE-SWW向。截至2018年9月15日08時00分共記錄到余震總數(shù)為716次,其中2.0~3.0級地震3次,1.0~2.0級地震25次,1.0級以下地震688次。余震分布范圍涉及到陜西省漢中市寧強縣和四川省廣元市行政區(qū)域。
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,本次地震涉及四川省境內(nèi)的行政區(qū)域為廣元市的青川縣、朝天區(qū)和利州區(qū)3個縣區(qū),共計9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其中,青川縣4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(沙州鎮(zhèn)、姚渡鎮(zhèn)、木魚鎮(zhèn)、營盤鄉(xiāng)),朝天區(qū)4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(東溪河鎮(zhèn)、花石鄉(xiāng)、陳家鄉(xiāng)、柏楊鄉(xiāng)),利州區(qū)1個鄉(xiāng)(金洞鄉(xiāng))。四川震區(qū)地理位置上地處四川盆地北部邊緣,白龍江下游,川、甘、陜?nèi)〗雍喜?,地貌上以中山地形為主,兼有低中山、低山、丘陵、臺地、谷地、小平壩。境內(nèi)地勢西北高而東南低,最高海拔 3 837 m,最低海拔491 m。山巒重疊、溪河密布,較大的江河有白龍江、青竹江、喬莊河。四川震區(qū)總?cè)丝诩s90余萬人,經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)以農(nóng)業(yè)為主,屬于經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)。
本次四川省地震現(xiàn)場工作隊在四川震區(qū)范圍內(nèi)共調(diào)查了57個烈度調(diào)查點,其中房屋調(diào)查點55個,生命線和地質(zhì)災害調(diào)查點2個,依照《地震現(xiàn)場工作:調(diào)查規(guī)范》(GB/T 18208.3-2011)、《中國地震烈度表》(GB/T 17742-2008),通過震區(qū)震害調(diào)查、強震動觀測記錄分析等工作,并結合陜西省地震局地震現(xiàn)場工作隊成果,最終確定了此次地震的烈度分布。此次地震的最高烈度為Ⅵ度(6度),等震線長軸呈北東走向,長軸47 km,短軸23 km,Ⅵ度區(qū)總面積為875 km2,主要涉及陜西省漢中市寧強縣廣坪鎮(zhèn)、青木川鎮(zhèn)、安樂河鎮(zhèn)和燕子砭鎮(zhèn),四川省廣元市青川縣沙洲鎮(zhèn)、姚渡鎮(zhèn)、木魚鎮(zhèn)、營盤鄉(xiāng),朝天區(qū)東溪河鎮(zhèn)、花石鄉(xiāng)、陳家鄉(xiāng)、柏楊鄉(xiāng),利州區(qū)金洞鄉(xiāng)。此外,位于Ⅵ度區(qū)之外的個別老舊房屋出現(xiàn)輕微受損現(xiàn)象。
圖2 2018年9月12日陜西寧強5.3級地震房屋震害情況
本次地震震害特征主要表現(xiàn)為部分房屋建筑的輕微破壞。在此次地震中,四川震區(qū)有9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)房屋遭受不同程度損害。震區(qū)范圍內(nèi)房屋結構類型主要包括框架結構、磚混結構及木結構房屋。木結構和磚混結構房屋是災區(qū)的主要建筑結構形式,由于震區(qū)屬于2008年汶川8.0級地震災后重建區(qū),半數(shù)以上磚混結構房屋具有抗震設防措施,抗震性能較好,木結構房屋多是穿斗木架結構,抗震性能也較好。在此次地震中,房屋沒有嚴重破壞和整體垮塌的情況。房屋在Ⅵ度區(qū)內(nèi)的震害特征(見圖2)如下:木結構房屋個別墻體開裂,舊裂縫開裂加寬,個別老舊房屋圍護墻局部垮塌;磚混結構房屋個別墻體出現(xiàn)裂縫,大多數(shù)基本完好;木結構和磚混結構房屋普遍梭瓦,少數(shù)水泥預制橫梁屋脊整體震落;框架結構房屋個別填充墻體出現(xiàn)細微裂紋,絕大多數(shù)基本完好。為保持統(tǒng)一的建筑風貌,大部分磚混結構的民房也建有木屋架房頂,這樣修建的目的除了美觀,還可以隔熱和避免屋面積水,而木屋架屋面都采用瓦片鋪設,這就造成本次震區(qū)范圍內(nèi)的梭瓦現(xiàn)象較普遍。而在屋面瓦片選擇時,既有選擇普通青瓦的,也有選擇機制瓦的,選擇青瓦的房屋梭瓦較明顯,而選擇機制瓦的房屋由于瓦片有鎖扣,不容易脫落。絕大多數(shù)的屋脊都采用的統(tǒng)一水泥預制橫梁來裝飾,盡管較為美觀,但由于其自重大,底部與屋頂連接差,在地震動作用下,紛紛松動或垮落。在本次地震中,生命線系統(tǒng)工程結構遭受破壞程度很輕。水利系統(tǒng)有輕微震損。地震造成個別農(nóng)村安全人飲工程蓄水池泄露和輸水管道損壞。
XSHF:鮮水河斷裂;LRBF:龍日壩斷裂;MJF:岷江斷裂;HYF:虎牙斷裂;LQF:龍泉山斷裂;WMF:汶茂—茂縣斷裂;BYF:北川—映秀斷裂;GJF:灌縣—江油斷裂;GLF:耿達—隴東斷裂;YWF:鹽井—五龍斷裂;SDF:雙石—大川斷裂;QCF:青川斷裂;CLF:茶壩—林庵寺斷裂圖3 2018年9月12日陜西寧強5.3級地震區(qū)域地震構造圖
本次陜西寧強5.3級地震震中位于龍門山構造帶北東段青川斷裂附近,震中西南側(cè)與汶川地震余震條帶相連(見圖3)。龍門山斷裂帶北東段發(fā)育了數(shù)條近平行的斷裂,規(guī)模較大的有青川斷裂、茶壩—林庵寺斷裂、梁山南緣斷裂,其中青川斷裂(后山斷裂)是一條主干斷裂。青川斷裂南起平武縣城以南,向北東經(jīng)青川、勉縣進入漢中盆地,全長超過200 km,整體走向NE,傾向NW。青川斷裂具有多期活動的特點(王全偉等,2000),中生代表現(xiàn)為中—深部構造層次的韌性剪切變形;新生代期間主要表現(xiàn)為淺層次脆性變形的疊加,形成以碎裂巖為代表的構造巖。第四紀早中期的活動跡線不是一條簡單的曲線,而是由幾條相互斜列的斷層段組成,彼此之間相隔幾百米不等。青川斷裂第四紀以來的運動性質(zhì)為右旋走滑,根據(jù)衛(wèi)星影像解譯,青川斷裂的線性地貌特征明顯,發(fā)育有連續(xù)的斷層槽地,在斷層通過處,河流發(fā)生規(guī)模不同的右行位錯。沿平武—青川斷裂廣泛發(fā)育水系的右行位錯,按水系規(guī)模不同,相應的位錯量也可分為3個級別:嘉陵江作為區(qū)內(nèi)的一級水系,沿斷裂發(fā)生的位錯量最大,為17 km;其次一級的支流水系位錯量相應減少,如南沙河、安樂河和白龍江,位錯量很接近,為2~2.7 km;更次一級的水系位錯量一般均小于1 km。這種水系位錯量與水系規(guī)模成正相關的特征說明確實是受斷裂活動控制(樊春等,2008)。王明明(2013)在大安、土關鋪、陽平關、小楚壩等地對平武—青川斷裂進行了地質(zhì)、地貌的研究,認為平武—青川斷裂在漢江T4階地形成之后、T3階地形成以前有過強烈的活動。孫浩越(2015)在平武—青川斷裂中段的都家壩和唐家壩進行了探槽開挖,地層的錯斷情況和其它古地震事件識別標志揭露了一次(也是迄今為止報道的最新一次)破裂事件在 4115~3820 B.C.之間,可能表明平武—青川斷裂局部地段在全新世曾有過活動。2008年汶川8.0級地震發(fā)生后,余震條帶在平通鎮(zhèn)以北并沒有沿著中央斷裂展布,而是逐漸延伸至青川斷裂上。
根據(jù)前述的震源機制反演結果,地震斷層截面Ⅰ:走向167°,傾角81°,滑動角5°;截面Ⅱ:走向76°,傾角85°,滑動角171°,判定本次地震事件發(fā)震斷層性質(zhì)為走滑斷層,與震中附近的青川斷裂的走向及運動性質(zhì)較為一致。綜上所述,本次地震震中位于汶川地震余震的分布范圍內(nèi),結合震中附近斷層的活動特征和運動性質(zhì)、地震烈度分布特征等,判定本次地震的發(fā)震構造為青川斷裂,可視為是2008年汶川8.0級地震的余震。
此次5.3級地震最高烈度為Ⅵ度。震區(qū)房屋多為汶川地震災后重建或加固建筑,因此,震害較輕,主體承重構件完好,只是普遍出現(xiàn)梭瓦、掉瓦,屋脊脫落現(xiàn)象,特別是屋脊都采用的統(tǒng)一水泥預制橫梁來裝飾,盡管較為美觀,但由于自重大,底部連接性差,受到震動很容易移位、脫落,有可能造成人員傷亡。因此,房屋抗震除要重視主體結構外,也要考慮非承重結構或附屬結構的抗震性能和使用安全,盡最大程度減輕地震災害損失。根據(jù)震源機制解、地震烈度分布特征及地震構造背景綜合分析認為,該次地震可視為2008年汶川8.0級地震的一次中強余震事件,其發(fā)震斷裂為龍門山斷裂帶中的青川斷裂。青川斷裂具有晚第四紀活動性,2008年汶川8.0級地震后曾發(fā)生過多次中強地震,成為特大地震后地殼應力持續(xù)調(diào)整、釋放的主要場所之一。該斷裂直接通過四川省的平武縣、青川縣和陜西省的勉縣縣城,其未來地震風險不容忽視。
致謝:本次地震現(xiàn)場工作得到陜西省地震局現(xiàn)場工作隊、廣元市、青川縣、朝天區(qū)、利州區(qū)的各級人民政府和有關部門的大力支持與協(xié)作,在此一并致謝。