2012年2月16日河源M4.8级地震

2012-09-11 02:19钟贻军陈庞龙王维亮叶秀薇卢帮华李宏志黄定华
华南地震 2012年2期
关键词:土坯房墙体房屋

钟贻军,陈庞龙,王维亮,叶秀薇,卢帮华,李宏志,黄定华

(1.广东省地震局,广东 广州 510070;2.中国地震局地震监测与减灾技术重点实验室,广东 广州510070;3.广东省地震预警与重大工程安全诊断重点实验室(筹),广东 广州 510070)

2012年2月16日河源M4.8级地震

钟贻军1,2,3,陈庞龙1,2,3,王维亮1,2,3,叶秀薇1,2,3,卢帮华1,2,3,李宏志1,2,3,黄定华1,2,3

(1.广东省地震局,广东 广州 510070;2.中国地震局地震监测与减灾技术重点实验室,广东 广州510070;3.广东省地震预警与重大工程安全诊断重点实验室(筹),广东 广州 510070)

通过地震序列特征分析初步判断认为,河源ML4.8级地震与库水位变化的对应关系不明显,短期内震中区发生更大地震的可能性很小。现场宏观调查结果显示,极震区Ⅵ度等震线长轴为北北西向,震源机制解所反映的震源应力场主压应力方向为北西西向,与区域构造应力场方向一致;地震的发震构造应为北北西向,但震中区附近并无此组断裂出露地表,因此河源ML4.8级地震的成因,仍然值得深入研究。

河源ML4.8级地震;地震序列;宏观调查;发震构造;地震成因

0 引言

2012年2月16日2时34分,在广东省河源市东源县锡场镇(E114.47°,N23.91°)发生了M4.8级地震,震源深度13 km,震中烈度达Ⅵ度弱,Ⅵ度等震线呈北北西向的椭圆形,长轴10 km,短轴8 km(图1)。本次地震震中位于河源市区西北方向约30 km、新丰江水库库区西北边缘,地震没有造成人畜伤亡和房屋倒塌等严重损失,百余间土木结构房屋出现轻微裂缝、原有裂缝扩大或屋檐瓦片滑落的现象。广东省内东至潮州、西至江门,北至韶关、南至莞深有感。

1 地震序列特征

1.1 4.8级地震发生在大坝西北方向约30 km的水库边缘陆地

1962年6.1级地震以及之后近40年的地震活动主要集中在库区下游大坝附近。2000年以来,地震活动的空间分布出现了变化,有向北西向发展的趋势,在库区西北角出现较为密集的小地震活动,呈现出与原有空间分布不一致的特征(图2)。本次4.8级地震正是发生在2000年后出现的小震密集区内,震中距大坝约30 km。

图1 2012年2月16日4.8级地震等震线及震中附近主要断裂分布图Fig.1 Distribution Plan for Isoseismal Lines and Major Faults around the Epicentral Area of the ML4.8 Earthquake on Feb.16,2012

图2 新丰江水库区地震空间分布Fig.2 Distribution of Earthquake Space in Xinfengjiang Reservoir Area

1.2 4.8级地震没有前震,地震序列为主震余震型,序列衰减快

本次4.8级地震没有前震,震前45 d广东数字地震台网仅记录到震中区附近ML≥0地震12次,ML≥1地震3次,最大地震仅ML1.3(图3a)。

4.8级地震发生后,截止2月29日,共记录到ML≥0地震125次,ML≥1地震33次,ML≥2地震8次,ML≥3地震1次,最大余震为2月17日ML4.2。序列发震间隔可分为三个阶段,第一阶段为主震后至最大余震发生的41 h内,小震最为密集;第二阶段为ML4.2级余震发生后至19日;第三阶段为20日至今,ML≥1地震发震间隔已降至每日1到3次(图3c),序列衰减较快。

主震释放能量占序列的98%,主震与最大余震震级差为1.3级,序列b值为0.68(最大似然法,起算震级ML0.5),h值为1.5,序列为主震余震型。总体来说,余震活动呈衰减趋势。震中及附近地区短期内发生更大地震的可能性很小。

图3 河源ML4.8级地震序列图Fig.3 Heyuan ML4.8 Earthquake Sequence Map

1.3 库水位的变化与4.8 级地震的发生不存在对应的关系

将1970年后ML≥4地震活动与库水位进行对比(图4)可见,随着水渗透作用的饱和,ML≥4地震的发生与高水位之间已不存在明显的呼应关系。如1971年2月25日ML4.0地震、1972年12月18日ML4.6地震、1986年9月15日ML4.4地震、1987年9月15日ML4.9地震以及1991年9月21日ML5.2地震等均发生在库水位较低的时段。

库水位长时间处于高值,在库水位快速下降阶段会出现一些ML4级地震,例如1973至1976年库水位处于高值,高于100 m平均值,1977年在库水位快速下降时段,接连发生了1月29日ML4.4地震和5月12日ML4.7地震;再有1992至1998年库水位一直维持在高值,高于多年平均值,1999年库水位出现快速下降,下降时段同样接连发生了3月25日ML4.7地震和8月20日ML4.9地震。

上述事件说明,1970年后,水的渗透作用已趋于饱和,高水位已经不是对地震起主要触发作用的因素,反而库水位的快速下降,载荷的突然消失会诱发一些4级左右地震。

本次4.8级地震发生前近十年,库区附近已经没有4.0级以上地震的记录,在此期间既有相对较高水位(115 m)时段,也有相对较低水位时段(98 m),2004~2008年期间曾出现过多次水位的快速上升和快速下降,均未发生4.0级以上地震。本次地震库水位既不处于高位,也没有发生快速下降,震前半年来处于缓慢振荡向下。因此,4.8级地震的发生与库水位的变化关系不明显。

2 烈度调查

2.1 调查方式及范围

现场主要采取分组到极震区各村详细调查、对群众反映的震害专门核查、对距离极震区较远区域进行选择电话问询等方式进行宏观烈度调查,涉及震中周边约50 km范围。

2.2 烈度划分原则及破坏特征

此次烈度划分依据 《中国地震烈度表》(GB/T 17742-2005)。主要调查点分布情况见图1和表1,极震区烈度为Ⅵ度弱。

2.3 烈度分布特征及宏观震中

根据调查结果,用平滑曲线绘制了此次地震等烈度线图(图1)。Ⅵ度等震线范围包括锡场镇、杨梅村、三洞村、厚洞村,等震线长轴方向为北西340°,长约10 km,短轴约8 km。Ⅴ度等震线长轴方向北西335°,长约42 km,短轴约28 km。宏观震中为:N23.909°,E114.435°,位于锡场镇西南约3 km处,在微观震中以西约4 km。

图4 新丰江水库的库水位与ML≥4地震对比图(1970-01-01~2012-02-16)Fig.4 Comparison of Water Level of Xinfengjiang Reservoir against Earthquakes from Jan.1,1970 to Feb.16,2012 (ML≥4)

3 震害及特点

3.1 房屋震害调查

3.1.1 锡场镇

锡场镇主要对镇政府办公大楼周边建筑进行了调查。建筑类型以砖混和框架结构居多,土坯房较少,且年代较新。除发现1幢房屋填充墙与柱体间出现轻微裂缝外(照片1),未发现其它震害。

3.1.2 水库村

共调查60余户,有2间房屋屋檐瓦片震落,没有发现墙体开裂现象。

3.1.3 杨梅村

在杨梅村,调查组对沈屋组、李屋组、胡角村、詹屋组4个自然村房屋震害情况进行了普查,涉及农户60余户,常住人口120多人,除新旧村委会办公楼为2层砖混结构外,农户房屋均为土坯房(个别房屋为砖柱土坯房),房屋本身抗震性能较差。

村民普遍反映,地震时震感强烈,多数人站立不稳,行走外逃困难,且听到地下发出像打闷雷的 “嗡嗡”声和 “噼里啪啦”的声响,门窗震动声音很大,屋内桌椅晃动明显。地震持续时间约半分钟。较多人感觉震了2次,第一次强(时间2:34),第二次弱(时间2: 51)。

表1 震区分区抽样调查结果情况表Table 1 Results of Zoned Sampling Survey on Earthquake Region

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杨梅村砖混结构房屋均完好无受损现象;土坯房少数土坯房屋墙体现轻微裂缝(照片2),有多数裂缝为旧有裂缝因震加大加宽;少数土坯房屋檐处瓦片被震落;个别房屋小片墙体批荡掉落(照片3);只有1间房屋墙体上部被震倾斜(照片4),1间简易土坯房部分墙体倒塌(照片5)。

该村原有危房有多间只是进行部分拆除,剩余墙体或其它房屋构件具有较大安全隐患,此次地震虽未对这些危房造成影响,但危险依然存在。建议及时予以完全拆除或进行其它安全处理,彻底消灭隐患。

3.1.4 林禾村

林禾村共有农户300户,人口1 580人。房屋建筑类型有框架结构、砖混结构和土坯房。村民反映震感强烈,多数人被震醒,少数人逃出屋外。

该村仅詹海苟家1间土坯房屋墙体旧裂被震大(照片6),其余各类型房屋普遍完好,无受损现象。

3.1.5 三洞村

三洞村有村民290~300户,人口约1 230人。调查组抽样调查了下营、下欧和谢洞三个村民小组,共计70多户村民房屋。房屋建筑类型基本为土坯房(个别房屋为砖柱土坯房),极少数的砖混结构,大多数震害为瓦片滑落、墙体轻微裂缝。但由于房屋修建年代久,大多为上世纪80年代之前修建,已属于危房,受地震作用后,房屋更加危险。

(1)下营组震害调查情况

地震时,村民震感强烈,床摇跑出房屋,听到 “嗡嗡”的声音。下营组约有30多户房屋,部分房屋已经废弃。根据调查统计,约有40%的房屋出现墙体轻微裂缝、瓦片滑落(照片 7、 8、 9、 10)。

(2)下欧组震害调查情况

下欧组约有10多户房屋,全部为土坯房,部分房屋废弃后用于养蜂房。据统计40%的房屋出现瓦片滑落、墙体裂缝的震害。部分房屋原有裂缝,地震后,裂缝增大,影响房屋结构(照片 11)。

(3)谢洞组震害调查情况

地震时,村民震感强烈,有村民感到床在上下颠簸。听到打雷一样的声音,农户饲养的鸭子叫个不停。谢洞组共有20多户,房屋大多为土木结构,仅有1栋为砖混结构。据统计约30%的房屋出现瓦片滑落、墙体轻微裂缝的震害,个别出现砖柱倾斜、墙体歪斜(照片 12)。

3.1.6 厚洞村

地震时,村民震感强烈,并伴有轰隆声音,如雷声。村民家狗狂吠不已。厚洞村18户房屋,12户出现了瓦片滑落、墙体裂缝的震害(照片13)。震害比例约占66.7%。房屋结构类型为砖混结构、砖结构、土木结构和木结构。砖混结构房屋地震没有造成任何破坏。江锡仲家2000年左右修建的砖结构房屋出现了较为严重的横向、斜向裂缝(照片14)。

3.2 地震地质灾害调查

在锡场镇到村道旁较陡峭的山体被震下较大石块跌落下来,山道水泥路面有被砸出坑或路面被砸烂的现象。锡场镇至杨梅村的村道上现3处(照片15、16),石块最大体积有60cm*40cm*30cm;锡场镇至林禾村和厚洞村的村道各现1处,震落石块很小。此次被震落的石块均为山体表面严重风化腐蚀的不稳定岩石。震区调查未发现其它地质灾害。

3.3 生命线工程震害调查

3.3.1 新丰江水库

新丰江水库大坝距震中东源县锡场镇约30 km,地震时广东省地震局布置在坝体的26个强震动台阵清楚地记录到地震产生的加速度数值,向市区方向衰减。由大坝所在地的新丰江发电公司组织了8个专业检查组,对所有水工建筑物及其附属设施、电气设备、机械设备、山体及库岸、厂房建筑物、办公区域建筑物等进行了详细的检查;同时还对大坝的观测资料进行了对比分析。

经过现场初步调查,水库坝体未见任何震害情况。另外经广东省粤电集团了解到,地震发生后,粤电集团高度重视,第一时间派工作组赶赴现场,并及时启动了相关应急预案,

经过严格的检查、监测,初步结果显示:新丰江电厂大坝各项监测数据(包括变形测量)变化幅度处于正常范围,各类水工建筑物及机电设备等均未受到地震影响、损害。

3.3.2 长深高速高架桥

根据现场调查,长深高速路高架桥桥墩未见任何破坏,交通运输一切正常。

4 成因讨论

现场调查结果显示Ⅵ度和Ⅴ度等震线均为北北西向。据杨选所作的震源机制解,本次地震破裂类型属于兼具少量正断倾滑分量的走滑型破裂,节面Ⅰ走向与等震线长轴一致,P轴方向与林纪曾[1]、康英[2]等人研究的新丰江地区区域构造应力场主压应力方向一致,为北西西向。

本次地震的震中位于新丰江水库库区西北边缘,南东距河源断裂带的西侧断裂F3(灯塔-客家水断裂)约15 km(图1);距北东向的西坑-翁坑断裂F4约5 km;东距北北西向的石角-新港-白田断裂F5约18 km,北距近东西向的凹背-上围断裂 F6约9km,南距近东西向的洞源-下屯物探推测深部断裂F7约10 km。由于河源断裂带的主要断裂 (F1、F2、F3)都倾向南东,且断裂距离震中较远,而石角-新港-白田断裂F5虽然倾向南西,但倾角较陡,距离震中也较远,因此这些断裂不可能是本次地震的发震构造。虽然震中距离近东西向的F6、F7和北东向的F4较近,但断裂走向与等震线长轴和震源机制解结果不符,将其定为本次地震的发震构造也比较勉强。

至于沿新丰江水库是否存在北西向的 “顺河断裂”,一直以来都没有满意的结果[3]。本次地震的成因,是否由于水的作用,在库区深部产生新的破裂,或主体库区本身就存在由大坝附近延伸至锡场镇附近的北北西向的深部断裂,都有待于日后作进一步的研究,毕竟,河源6.1级主震后至今,小震已经沿水库主体的北西向密集成带(图2c)。

致谢:地震现场调查工作得到了河源市科技局、河源市地震局、东源县科技局、东源县地震办公室以及新丰江中心地震台的大力帮助,在此表示感谢。

[1]林纪曾,梁国昭,赵 毅,等,东南沿海地区的震源机制与构造应力场 [J].地震学报,1980,2(3):245-257.

[2]康英,杨选、陈杏,等,广东及邻区的应力场反演[J].地震学报,2008,30(1):59-66.

[3]丁原章、潘建雄,肖安予,等,新丰江水库诱发地震的构造条件[J].地震地质,1983,5(3):63-73.

Abstract:In this Paper,it is preliminarily concluded that,based on analysis of the earthquake sequence characteristics,the ML4.8 earthquake in Dongyuan is not clearly correspond to the water level change of Xinfengjiang Reservoir,and there would be slim chance for a larger earthquake in the epicentral area in the short term.It is indicated in the on-site macroseismic survey that,the major axis of the VI isoseismal curve in the meizoseismal area is in the direction of NNW;the principal compressive stress of the seismic source stress field as reflected by the focal mechanism solution is in the direction of NWW,the same direction with the regional tectonic stress field;and the seismogenic structure of this earthquake should be in the direction of NNW,but no surface fault appears around the epicentral area.Therefore,the cause of this earthquake is still worthy of in-depth study.

Keywords:ML4.8 Earthquake in Dongyuan County;Earthquake Sequence;Macroseismic Survey;Seismogenic Structure;Cause of Earthquake

ML4.8 Earthquake in Heyuan County on Feb.16,2012

ZHONG Yijun1,2,3,CHEN Panglong1,2,3,WANG Weiliang1,2,3,YE Xiuwei1,2,3,LU Banghua1,2,3,LI Hongzhi1,2,3,HUANG Dinghua1,2,3
(1.Earthquake Administration of Guangdong Province, Guangzhou 510070, China; 2.Key laboratory of Earthquake Monitoring and Disaster Mitigation Technology,CEA,Guangzhou 510070, China; 3.Key Laboratory of Guangdong Province Earthquake Early Warning and Safety Diagnosis of Major Projects, Guangzhou 510070, China)

P315.71

A

1001-8662(2012)02-0009-11

2012-04-06

钟贻军,男,1963年生,高级工程师,主要从事地震应急救援及地震地质研究.E-mail:zhongyijun@tom.com.

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