2018年9月12日陜西寧強(qiáng)5.3級(jí)地震震害特征及發(fā)震構(gòu)造背景

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(shí)06分在陜西省漢中市寧強(qiáng)縣與四川省廣元市交界處(32.75°N，105.69°E)發(fā)生5.3級(jí)地震。地震發(fā)生后，根據(jù)地震應(yīng)急預(yù)案，四川省地震局立即派出地震現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)趕赴地震災(zāi)區(qū)開(kāi)展地震現(xiàn)場(chǎng)工作，重點(diǎn)對(duì)四川震區(qū)進(jìn)行了烈度震害調(diào)查與發(fā)震構(gòu)造背景研究。

1 地震基本參數(shù)

圖1 陜西寧強(qiáng)5.3級(jí)地震震源機(jī)制解

根據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2018年9月12日19時(shí)06分發(fā)生的這次5.3級(jí)地震的儀器測(cè)定震中(32.75°N，105.69°E)位于陜西省漢中市寧強(qiáng)縣境內(nèi)。利用區(qū)域臺(tái)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(jī)制解(見(jiàn)圖1)及震源深度，結(jié)果顯示，該地震最佳擬合深度為11 km，錯(cuò)動(dòng)類(lèi)型為走滑型，兩個(gè)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(shí)00分共記錄到余震總數(shù)為716次，其中2.0～3.0級(jí)地震3次，1.0～2.0級(jí)地震25次，1.0級(jí)以下地震688次。余震分布范圍涉及到陜西省漢中市寧強(qiáng)縣和四川省廣元市行政區(qū)域。

2 地震災(zāi)區(qū)(四川部分)概況

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，本次地震涉及四川省境內(nèi)的行政區(qū)域?yàn)閺V元市的青川縣、朝天區(qū)和利州區(qū)3個(gè)縣區(qū)，共計(jì)9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。其中，青川縣4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(沙州鎮(zhèn)、姚渡鎮(zhèn)、木魚(yú)鎮(zhèn)、營(yíng)盤(pán)鄉(xiāng))，朝天區(qū)4個(gè)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(gè)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)〗雍喜浚孛采弦灾猩降匦螢橹?，兼有低中山、低山、丘陵、臺(tái)地、谷地、小平壩。境內(nèi)地勢(shì)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(wàn)人，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)以農(nóng)業(yè)為主，屬于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)。

3 地震烈度與震害特征

3.1 地震烈度

本次四川省地震現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)在四川震區(qū)范圍內(nèi)共調(diào)查了57個(gè)烈度調(diào)查點(diǎn)，其中房屋調(diào)查點(diǎn)55個(gè)，生命線(xiàn)和地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查點(diǎn)2個(gè)，依照《地震現(xiàn)場(chǎng)工作：調(diào)查規(guī)范》(GB/T 18208.3-2011)、《中國(guó)地震烈度表》(GB/T 17742-2008)，通過(guò)震區(qū)震害調(diào)查、強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)記錄分析等工作，并結(jié)合陜西省地震局地震現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)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(xiàn)長(zhǎng)軸呈北東走向，長(zhǎng)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(qiáng)縣廣坪鎮(zhèn)、青木川鎮(zhèn)、安樂(lè)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(yú)鎮(zhèn)、營(yíng)盤(pán)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(gè)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(qiáng)5.3級(jí)地震房屋震害情況

3.2 震害特征

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(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)房屋遭受不同程度損害。震區(qū)范圍內(nèi)房屋結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要包括框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)房屋。木結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)房屋是災(zāi)區(qū)的主要建筑結(jié)構(gòu)形式，由于震區(qū)屬于2008年汶川8.0級(jí)地震災(zāi)后重建區(qū)，半數(shù)以上磚混結(jié)構(gòu)房屋具有抗震設(shè)防措施，抗震性能較好，木結(jié)構(gòu)房屋多是穿斗木架結(jié)構(gòu)，抗震性能也較好。在此次地震中，房屋沒(méi)有嚴(yán)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(jiàn)圖2)如下：木結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別墻體開(kāi)裂，舊裂縫開(kāi)裂加寬，個(gè)別老舊房屋圍護(hù)墻局部垮塌；磚混結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別墻體出現(xiàn)裂縫，大多數(shù)基本完好；木結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)房屋普遍梭瓦，少數(shù)水泥預(yù)制橫梁屋脊整體震落；框架結(jié)構(gòu)房屋個(gè)別填充墻體出現(xiàn)細(xì)微裂紋，絕大多數(shù)基本完好。為保持統(tǒng)一的建筑風(fēng)貌，大部分磚混結(jié)構(gòu)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(shè)，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(shí)，既有選擇普通青瓦的，也有選擇機(jī)制瓦的，選擇青瓦的房屋梭瓦較明顯，而選擇機(jī)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(yù)制橫梁來(lái)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(dòng)作用下，紛紛松動(dòng)或垮落。在本次地震中，生命線(xiàn)系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)遭受破壞程度很輕。水利系統(tǒng)有輕微震損。地震造成個(gè)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(dá)—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(qiáng)5.3級(jí)地震區(qū)域地震構(gòu)造圖

4 發(fā)震構(gòu)造背景

本次陜西寧強(qiáng)5.3級(jí)地震震中位于龍門(mén)山構(gòu)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(jiàn)圖3)。龍門(mén)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(jìn)入漢中盆地，全長(zhǎng)超過(guò)200 km，整體走向NE，傾向NW。青川斷裂具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)(王全偉等，2000)，中生代表現(xiàn)為中—深部構(gòu)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(gòu)造巖。第四紀(jì)早中期的活動(dòng)跡線(xiàn)不是一條簡(jiǎn)單的曲線(xiàn)，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(jì)以來(lái)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為右旋走滑，根據(jù)衛(wèi)星影像解譯，青川斷裂的線(xiàn)性地貌特征明顯，發(fā)育有連續(xù)的斷層槽地，在斷層通過(guò)處，河流發(fā)生規(guī)模不同的右行位錯(cuò)。沿平武—青川斷裂廣泛發(fā)育水系的右行位錯(cuò)，按水系規(guī)模不同，相應(yīng)的位錯(cuò)量也可分為3個(gè)級(jí)別：嘉陵江作為區(qū)內(nèi)的一級(jí)水系，沿?cái)嗔寻l(fā)生的位錯(cuò)量最大，為17 km；其次一級(jí)的支流水系位錯(cuò)量相應(yīng)減少，如南沙河、安樂(lè)河和白龍江，位錯(cuò)量很接近，為2～2.7 km；更次一級(jí)的水系位錯(cuò)量一般均小于1 km。這種水系位錯(cuò)量與水系規(guī)模成正相關(guān)的特征說(shuō)明確實(shí)是受斷裂活動(dòng)控制(樊春等，2008)。王明明(2013)在大安、土關(guān)鋪、陽(yáng)平關(guān)、小楚壩等地對(duì)平武—青川斷裂進(jìn)行了地質(zhì)、地貌的研究，認(rèn)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(guò)強(qiáng)烈的活動(dòng)。孫浩越(2015)在平武—青川斷裂中段的都家壩和唐家壩進(jìn)行了探槽開(kāi)挖，地層的錯(cuò)斷情況和其它古地震事件識(shí)別標(biāo)志揭露了一次(也是迄今為止報(bào)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(guò)活動(dòng)。2008年汶川8.0級(jí)地震發(fā)生后，余震條帶在平通鎮(zhèn)以北并沒(méi)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(jī)制反演結(jié)果，地震斷層截面Ⅰ：走向167°，傾角81°，滑動(dòng)角5°；截面Ⅱ：走向76°，傾角85°，滑動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(jié)合震中附近斷層的活動(dòng)特征和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、地震烈度分布特征等，判定本次地震的發(fā)震構(gòu)造為青川斷裂，可視為是2008年汶川8.0級(jí)地震的余震。

5 結(jié)語(yǔ)

此次5.3級(jí)地震最高烈度為Ⅵ度。震區(qū)房屋多為汶川地震災(zāi)后重建或加固建筑，因此，震害較輕，主體承重構(gòu)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(yù)制橫梁來(lái)裝飾，盡管較為美觀，但由于自重大，底部連接性差，受到震動(dòng)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(jié)構(gòu)外，也要考慮非承重結(jié)構(gòu)或附屬結(jié)構(gòu)的抗震性能和使用安全，盡最大程度減輕地震災(zāi)害損失。根據(jù)震源機(jī)制解、地震烈度分布特征及地震構(gòu)造背景綜合分析認(rèn)為，該次地震可視為2008年汶川8.0級(jí)地震的一次中強(qiáng)余震事件，其發(fā)震斷裂為龍門(mén)山斷裂帶中的青川斷裂。青川斷裂具有晚第四紀(jì)活動(dòng)性，2008年汶川8.0級(jí)地震后曾發(fā)生過(guò)多次中強(qiáng)地震，成為特大地震后地殼應(yīng)力持續(xù)調(diào)整、釋放的主要場(chǎng)所之一。該斷裂直接通過(guò)四川省的平武縣、青川縣和陜西省的勉縣縣城，其未來(lái)地震風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。

致謝：本次地震現(xiàn)場(chǎng)工作得到陜西省地震局現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)、廣元市、青川縣、朝天區(qū)、利州區(qū)的各級(jí)人民政府和有關(guān)部門(mén)的大力支持與協(xié)作，在此一并致謝。