廣西靖西Ms5.2級(jí)地震基本情況與災(zāi)害特征分析*

蒙陸斌，聶冠軍,2，趙修敏,2

(1.廣西壯族自治區(qū)地震局，廣西南寧 530022；2.廣西工程防震研究院，廣西南寧 530022)

0 引言

2019年11月25日廣西靖西市湖潤(rùn)鎮(zhèn)發(fā)生Ms5.2級(jí)地震。震后第一時(shí)間，廣西壯族自治區(qū)人民政府成立抗震救災(zāi)指揮部，按照自治區(qū)地震應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng)Ⅳ級(jí)地震應(yīng)急響應(yīng)，自治區(qū)抗震救災(zāi)指揮部各相關(guān)成員單位密切配合、協(xié)同高效開(kāi)展抗震救災(zāi)工作。自治區(qū)地震局派出34名現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急隊(duì)員趕赴震區(qū)開(kāi)展震害調(diào)查、烈度評(píng)定、流動(dòng)監(jiān)測(cè)和科普宣傳等工作，之后又開(kāi)展了地震構(gòu)造、震害特征等分析工作，收集獲得此次地震的大量信息。

本文在廣西壯族自治區(qū)地震局現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急隊(duì)工作的基礎(chǔ)上，分析總結(jié)靖西地震的震情、災(zāi)情、地震序列、地震構(gòu)造、震害特征等，以期為今后廣西地區(qū)的防震減災(zāi)工作提供參考和借鑒。

1 基本概況

1.1 地震震情

2019年11月25日9:18，廣西百色市靖西市湖潤(rùn)鎮(zhèn)(北緯22.89°，東經(jīng)106.65°)發(fā)生Ms5.2級(jí)地震，震源深度10 km，震中距靖西市35 km，距大新縣55 km。11月28日7:49，靖西市湖潤(rùn)鎮(zhèn)(北緯22.90°，東經(jīng)106.66°)再次發(fā)生Ms4.3級(jí)余震，震源深度9 km。震中附近5 km范圍內(nèi)平均高程約400-700 m，屬巖溶峰叢(林)地貌區(qū)。

截止2019年12月22日8:00，共記錄余震124次，其中4.0—4.9級(jí)地震1次，3.0—3.9級(jí)地震2次，2.0—2.9級(jí)地震11次，1.0—1.9級(jí)地震27次，0.0—0.9級(jí)地震83次，最大余震為11月28日7:49發(fā)生的4.3級(jí)地震。余震分布較為集中，隨時(shí)間推移有明顯減弱趨勢(shì)(圖1)。

圖1 靖西Ms5.2級(jí)地震序列時(shí)間分布圖(截止2019年12月22日8:00)

1.2 地震災(zāi)情

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2019年12月22日，地震造成受災(zāi)人口1.5萬(wàn)余人，因?yàn)?zāi)造成1死5傷(山石滾落造成)，緊急轉(zhuǎn)移安置和需緊急生活救助3 384人[1]。嚴(yán)重?fù)p壞房屋14戶(hù)15間，一般損壞房屋1 003戶(hù)1 165間，主要為磚混(無(wú)框架)砌體結(jié)構(gòu)房屋，部分新建磚混砌體結(jié)構(gòu)房屋中等或輕微破壞，非承重構(gòu)件有明顯裂縫、掉灰等；少數(shù)磚(石)木結(jié)構(gòu)房屋出現(xiàn)掉瓦、滑瓦等；數(shù)十處山體崩塌、山石滾落、冒渾水等。直接經(jīng)濟(jì)損失2 300余萬(wàn)元，其中工礦企業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施、公益設(shè)施、家庭財(cái)產(chǎn)等經(jīng)濟(jì)損失如圖2所示。

圖2 靖西Ms5.2級(jí)地震直接經(jīng)濟(jì)損失柱狀圖

1.3 地震烈度

按照《中國(guó)地震烈度表》(GB/T 17742—2008)[2]規(guī)定的地震烈度評(píng)定指標(biāo)要求，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急隊(duì)對(duì)此次地震進(jìn)行抽樣調(diào)查及烈度評(píng)定。此次地震最高烈度為Ⅵ度，宏觀震中位于廣西靖西市湖潤(rùn)鎮(zhèn)和崇左市大新縣下雷鎮(zhèn)交界處，處于中國(guó)廣西西南部和越南北部邊境地區(qū)，越南境內(nèi)無(wú)調(diào)查資料，故地震烈度圖形狀不完整(圖3)。Ⅵ度區(qū)中國(guó)境內(nèi)東西長(zhǎng)19 km，南北長(zhǎng)8 km，面積為118 km2，共涉及到4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，包括靖西市湖潤(rùn)鎮(zhèn)和岳圩鎮(zhèn)，崇左市大新縣下雷鎮(zhèn)和碩龍鎮(zhèn)。

2 地震構(gòu)造與地貌

震區(qū)大地構(gòu)造位置位于華南褶皺系右江褶皺帶，新構(gòu)造位置位于桂西斷塊差異掀斜隆起區(qū)，以間歇式掀斜式上升運(yùn)動(dòng)和斷塊差異運(yùn)動(dòng)為主，巖性主要為古生代碳酸鹽巖和中生代碎屑巖[3-5]。震區(qū)發(fā)育多條北東和北西向斷裂，此次震中位于北西向黑水河斷裂和歸春河斷裂與北東向下雷-上映斷裂交匯處(圖4)。這3條斷裂都存在明顯的活動(dòng)跡象，黑水河斷裂和歸春河斷裂為右旋走滑斷裂，兩條斷裂相互平行發(fā)育，長(zhǎng)度超過(guò)上百千米。沿這兩條斷裂皆發(fā)育平直的斷裂谷和斷層崖，以及一系列斷錯(cuò)地貌，包括山脊、現(xiàn)代沖溝和第四紀(jì)臺(tái)地的錯(cuò)移和垂直斷錯(cuò)(圖4)。下雷-上映斷裂為一條半隱伏狀態(tài)深斷裂，斷層跡象主要表現(xiàn)為地層缺失，地貌上形成一條平直凹地，衛(wèi)星影像上負(fù)地形地貌明顯(圖4，5)。通過(guò)地質(zhì)調(diào)查、遙感解譯、主余震分布、滾石分布、震源機(jī)制解分析，初步推斷下雷-上映斷裂(西南段)為此次地震的發(fā)震斷裂。此次地震的主余震、滾石、地震烈度Ⅵ度線(xiàn)都圍繞下雷-上映斷裂(西南段)分布(圖4)。震源機(jī)制解顯示此次為逆沖型地震，與下雷-上映斷裂(西南段)的逆斷性質(zhì)相符(圖3)。

圖3 廣西靖西Ms5.2級(jí)地震烈度、斷裂和抽樣調(diào)查點(diǎn)分布

圖4 震區(qū)衛(wèi)星影像、斷裂、余震和滾石分布

震區(qū)地貌以溶蝕、侵蝕地貌為主，震區(qū)大部分屬巖溶峰叢(林)山區(qū)，孤峰和體積不大的非巖溶土山、峰林、峰叢廣泛發(fā)育，常見(jiàn)地下巖溶通道、巖溶洞穴等。地下溶洞管道系統(tǒng)對(duì)地震波具有放大作用，巖溶區(qū)地震具有“小震級(jí)、高烈度”的特點(diǎn)[6-8]，極易小震致災(zāi),甚至小震大災(zāi)。此次靖西Ms5.2級(jí)地震震害較為嚴(yán)重與震區(qū)巖溶地貌廣泛發(fā)育有關(guān)。

3 震害特點(diǎn)

3.1 房屋結(jié)構(gòu)

根據(jù)百色市靖西市湖潤(rùn)鎮(zhèn)地震背景資料數(shù)據(jù)[9]，從結(jié)構(gòu)比例可以看出,震區(qū)房屋結(jié)構(gòu)主要以磚混(單層、多層)砌體為主，高層框架結(jié)構(gòu)房屋較少(圖6)。其中，鎮(zhèn)政府駐地的單位部門(mén)、學(xué)校、醫(yī)院等為新建鋼混高層框架結(jié)構(gòu)居多，城鎮(zhèn)(鄉(xiāng)村)住房以新建多層磚混砌體結(jié)構(gòu)為主，舊房多為單層磚(石)木砌體結(jié)構(gòu)。按照《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306—2015)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)[10]，對(duì)震中區(qū)湖潤(rùn)鎮(zhèn)華利村福利屯的房屋破壞情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：新建磚混(底部框架)砌體、框架等結(jié)構(gòu)房屋多有圈梁、構(gòu)造柱加固，現(xiàn)澆樓板，具有一定的抗震能力，未造成房屋嚴(yán)重破壞或倒塌現(xiàn)象；磚(石)木、磚混(無(wú)框架)等砌體結(jié)構(gòu)主要以磚石、沙石砌塊等砌墻承重，墻抬木梁，人字形瓦屋頂，抗震性能較差，房屋破壞較為嚴(yán)重(表1)。

圖5 下雷-上映斷裂

圖6 震區(qū)房屋結(jié)構(gòu)比例

表1 湖潤(rùn)鎮(zhèn)華利村福利屯房屋破壞統(tǒng)計(jì)情況

續(xù)表1

3.2 房屋震害

按照《地震現(xiàn)場(chǎng)工作第3部分調(diào)查規(guī)范》(GB/T 18208.3—2011)[11]規(guī)定的內(nèi)容、方法和技術(shù)要求，地震現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急隊(duì)采取分組、分區(qū)、分線(xiàn)路對(duì)涉及震中周邊約20 km范圍內(nèi)的靖西市湖潤(rùn)鎮(zhèn)、岳圩鎮(zhèn)，大新縣下雷鎮(zhèn)、碩龍鎮(zhèn)共4個(gè)鎮(zhèn)下轄自然村(屯)開(kāi)展抽樣調(diào)查與評(píng)估工作，并對(duì)群眾反映的震害專(zhuān)項(xiàng)進(jìn)行核查，完成56個(gè)調(diào)查點(diǎn)的震害抽樣調(diào)查，并逐一核對(duì)匯總調(diào)查數(shù)據(jù)(表2)。其中，Ⅵ度區(qū)調(diào)查點(diǎn)41個(gè)，房屋震害表現(xiàn)為磚混(單層、多層)砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體的水平/豎向/斜向輕微裂縫(圖7a，b)、房屋裝修層瓷磚小范圍脫落、地面出現(xiàn)輕微裂縫、陽(yáng)臺(tái)樓板崩塌(圖7c)、閣樓水泥磚柱斷裂(圖7d)、房屋瓦片掉落(圖7e，f)等。Ⅴ度區(qū)調(diào)查點(diǎn)15個(gè)，震害特征主要表現(xiàn)為個(gè)別磚混結(jié)構(gòu)房屋墻皮輕微裂縫，女兒墻欄桿破裂剝落、掉瓦等破壞現(xiàn)象。

表2 地震災(zāi)害調(diào)查點(diǎn)信息統(tǒng)計(jì)表

續(xù)表2

續(xù)表2

續(xù)表2

在靖西Ms5.2級(jí)地震之前，2016年7月和2019年10月分別在廣西的東部和東南部地區(qū)發(fā)生了蒼梧Ms5.4級(jí)和北流Ms5.2級(jí)地震。而廣西靖西Ms5.2級(jí)地震的房屋破壞嚴(yán)重程度與蒼梧Ms5.4級(jí)地震較為一致，但比相同震級(jí)的北流Ms5.2級(jí)地震所造成的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡、房屋破壞及次生地質(zhì)災(zāi)害等更嚴(yán)重(表3)[12-15]，可能是靖西震區(qū)一帶屬喀斯特地形地貌,巖溶發(fā)育、地形相對(duì)高差大、風(fēng)化土層較薄等對(duì)地震波具有放大作用，造成房屋震害和次生地質(zhì)災(zāi)害相對(duì)較重[6-8]。

圖7 不同結(jié)構(gòu)房屋破壞情況

表3 靖西和北流Ms5.2級(jí)地震、蒼梧Ms5.4級(jí)地震的震害對(duì)比

3.3 地震次生地質(zhì)震害

此次靖西地震引發(fā)了非常嚴(yán)重的次生地質(zhì)災(zāi)害，包括數(shù)十處山體崩塌、山石滾落、冒渾水等(圖8)，并造成1人死亡,5人受傷。滾石最密集處位于距離震中較近的沿邊公路下雷段，該段公路附近發(fā)生數(shù)十處山石崩塌滾落，砸壞路面造成該路段交通中斷(圖8a，b)；其次為大新縣下雷鎮(zhèn)大錳礦區(qū)，根據(jù)航拍資料統(tǒng)計(jì)該礦區(qū)的山體崩塌、山石滾落多達(dá)8處(圖8c，d)，礦區(qū)內(nèi)最大的滾石長(zhǎng)度約5 m，此次地震造成的人員傷亡即由該礦區(qū)內(nèi)的滾石導(dǎo)致。除交通中斷和人員傷亡外，滾石還導(dǎo)致局部電力、通訊中斷和財(cái)產(chǎn)損失：大新縣下雷鎮(zhèn)錳礦分公司供電線(xiàn)桿被滾石砸斷，導(dǎo)致供電中斷；新電力集團(tuán)靖西公司位于湖潤(rùn)鎮(zhèn)華利村堂懷屯公變線(xiàn)和武警邊防部隊(duì)專(zhuān)變線(xiàn)路被滾石砸斷；運(yùn)礦車(chē)輛在路上行駛時(shí)被巨石砸壞。此外，地震還造成大新縣大錳礦區(qū)10 m厚的礦渣回填區(qū)下陷、開(kāi)裂等，給礦區(qū)的生產(chǎn)帶來(lái)很大影響(圖9a，b)。

圖8 震區(qū)山體崩塌和山石滾落

Ⅵ級(jí)以下地震造成如此嚴(yán)重的地震次生地質(zhì)災(zāi)害的情況并不多見(jiàn)，類(lèi)似的情況僅見(jiàn)于2012年彝良地震，該地震共引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害兩百余處[16]。但是彝良地震為雙震型地震，兩次地震震級(jí)分別為Ms5.7級(jí)和Ms5.6級(jí)，兩次地震的疊加效應(yīng)容易造成比一般Ms5級(jí)地震更為嚴(yán)重的破壞和地質(zhì)災(zāi)害。其他如廣西蒼梧Ms5.4級(jí)和北流Ms5.2級(jí)地震均未發(fā)生嚴(yán)重的地震次生地質(zhì)災(zāi)害，造成如此差異跟地震震區(qū)的地形地貌差異有很大關(guān)系。靖西地震震區(qū)多為喀斯特峰叢、峰林地貌，地形相對(duì)高差較大，山體陡立，山上巖石裂隙發(fā)育，為地震后的崩塌、滑坡、滾石等次生地質(zhì)災(zāi)害提供較好的條件。靖西地震滾石多集中分布在山谷、道路兩側(cè)高坡度地區(qū)，與2012年彝良地震誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的物源條件相似[16]。而蒼梧和北流地震震區(qū)為以強(qiáng)風(fēng)化碎屑巖和花崗巖為基巖的低山丘陵地貌區(qū)，以海拔500 m以下中低山為主，地形相對(duì)起伏較小，不易引發(fā)較大崩塌、滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害(圖10)。

圖9 大新縣大錳礦區(qū)回填區(qū)開(kāi)裂

圖10 震區(qū)典型地貌照片

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)靖西Ms5.2級(jí)地震震情、災(zāi)情、地震序列、地震構(gòu)造和震害調(diào)查等分析研究，總結(jié)歸納靖西地震震區(qū)的房屋結(jié)構(gòu)、震害特征、地質(zhì)災(zāi)害等情況，得到以下認(rèn)識(shí)：

(1)此次地震屬于主余型地震，余震頻次多，強(qiáng)度大，分布集中，隨時(shí)間推移呈明顯減弱趨勢(shì)。

(2)此次地震災(zāi)區(qū)極震區(qū)烈度為Ⅵ度，宏觀震中位于廣西靖西市湖潤(rùn)鎮(zhèn)和崇左市大新縣下雷鎮(zhèn)交匯處，由于地處中國(guó)廣西西南部和越南北部邊境地區(qū)，越南境內(nèi)無(wú)相關(guān)調(diào)查資料，故地震災(zāi)害調(diào)查和地震評(píng)定烈度圖不完整，建議在后續(xù)開(kāi)展震區(qū)地震科學(xué)考察中加以完善。

(3)在此次地震中，震區(qū)房屋多以磚混(單層、多層)砌體結(jié)構(gòu)為主，通過(guò)調(diào)查表明：按照抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)新建有圈梁、構(gòu)造柱、現(xiàn)澆樓板等的房屋具有一定的抗震能力，未造成房屋嚴(yán)重破壞或倒塌現(xiàn)象，經(jīng)受住了此次中強(qiáng)地震的考驗(yàn)，減災(zāi)效果顯著。在以后的防震減災(zāi)工作中應(yīng)持續(xù)加大對(duì)農(nóng)村民居、城鎮(zhèn)棚戶(hù)區(qū)和城鄉(xiāng)危房改造的力度，加強(qiáng)抗震設(shè)防管理，推動(dòng)地震易發(fā)區(qū)房屋加固工程，加強(qiáng)建設(shè)工程地震安全監(jiān)管，督促落實(shí)防震減災(zāi)主體責(zé)任。

(4)靖西地震發(fā)生在巖溶地區(qū)，震區(qū)巖性主要為泥盆系灰?guī)r，風(fēng)化土層較薄，地震波傳播速度比較快、衰減慢，同時(shí)巖溶地區(qū)地下溶洞管道系統(tǒng)對(duì)地震波具有放大作用，導(dǎo)致震害相對(duì)較重。在地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防治中，應(yīng)對(duì)廣西不同地區(qū)開(kāi)展地震波特征分析及場(chǎng)地條件對(duì)地震動(dòng)的影響分析，在低山丘陵、基巖場(chǎng)地等不同場(chǎng)地建立相應(yīng)的地震動(dòng)參數(shù)衰減模型，為防震減災(zāi)工作提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

(5)靖西震區(qū)多為喀斯特峰叢-峰林地貌，地形相對(duì)高差較大，為地震引發(fā)的嚴(yán)重次生地質(zhì)災(zāi)害提供條件，嚴(yán)重危及周?chē)嗣袢罕娚?cái)產(chǎn)安全。要加大巖溶發(fā)育、喀斯特地貌、地形相對(duì)高差大等地區(qū)地震地質(zhì)災(zāi)害防治工作力度，建設(shè)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，提升重點(diǎn)區(qū)域的防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)和自然災(zāi)害綜合防治能力。

致謝：

本文部分內(nèi)容引用了廣西靖西Ms5.2級(jí)地震現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急隊(duì)相關(guān)資料和數(shù)據(jù)，在此表示衷心感謝！