文升梁张彦琪尼 玛非明伦高锦瑞
1)西藏自治区地震局,拉萨 850000
2)云南省地震局,昆明 650224
西藏左贡、芒康交界6.1级地震烈度与发震构造分析1
文升梁1)张彦琪2)尼 玛1)非明伦2)高锦瑞1)
1)西藏自治区地震局,拉萨 850000
2)云南省地震局,昆明 650224
2013年8月12日,西藏自治区左贡、芒康交界发生MS6.1级地震。本文在对此次地震灾区所有房屋建筑进行现场实地调查的基础上,重点分析了本次地震烈度等震线的分布情况,如形状、面积和范围等。同时,在介绍区域地震构造背景的基础上,根据震区活动构造、地震烈度等震线、地震序列、震源机制解结果等综合分析判定,澜沧江断裂带是左贡、芒康交界MS6.1级地震的主要发震构造。本文的初步研究成果不仅可以提高认识当地的发震构造条件,而且还有利于指导当地的抗震设防、防灾减灾等工作。
6.1级地震 烈度 发震构造 左贡、芒康交界 西藏
2013年8月12日5时23分40.1秒,西藏自治区左贡、芒康交界发生MS6.1级地震,震中位于北纬30.0°,东经98.0°,震源深度10km。地震造成87人受轻伤,但未发现人员死亡或失踪。
本次地震是西藏自治区昌都和平解放以来震级最大、影响范围最广、破坏最严重的一次地震。地震共造成了昌都地区9个县,28.1万人不同程度受灾,其中重灾区左贡、芒康、察雅、八宿等县的部分房屋建筑不同程度破坏,生命线工程等基础设施也不同程度损坏。同时,地震还引发了严重的山体滑坡、崩塌等次生地质灾害,造成道路严重破坏,给抗震救灾工作带来了极大的不便。
由于地震灾区各县均为国家级贫困县,经济不发达,房屋建筑质量差、结构不合理、抗震能力弱,特别是广大土木石结构的农牧民房屋基本上处于不设防状态。加之震区地处澜沧江高山峡谷区,山高谷深,自然环境恶劣,地层结构、地质构造条件复杂。而且该地区也是少数民族聚集地,防震减灾意识薄弱。
鉴于上述情况,为了能够更好地认识该区域的发震构造条件和未来地震危险性,以及重新认识该地区的抗震设防和防震减灾等工作,笔者依据地震现场灾害调查结果,对本次地震的烈度分布情况进行了分析;同时,在介绍区域地震构造背景的基础上,对地震发生的构造条件进行了详细探讨;并对震害形成的地质构造影响进行了初步的分析研究。
1.1 概况
左贡、芒康地区位于强烈活动的藏东构造结附近,是我国最强的地貌梯变带,同时也是深部地球物理场异常和地壳厚度陡变区,具有较高的区域地震活动构造背景(西藏自治区地矿局,1993;张长华等,1990)。
从大地构造位置上看,研究区位于唐古拉-昌都-兰坪-思茅褶皱系一级构造单元—唐古拉-左贡地块和昌都-兰坪-思茅褶皱带2个二级构造单元的过渡地带。区域内断裂构造发育,主要有班公湖-怒江断裂带、澜沧江断裂带和金沙江断裂等(图1)。
(1)班公湖-怒江断裂带(F3)
班公湖-怒江断裂带基本上沿怒江展布,呈北西-北北西向的弧形展布。该断裂带是青藏高原东南部地区一条规模巨大的大地构造边界,宽8—30km,全长2000km。沿断裂带发育侏罗纪蛇绿岩套、混杂岩带和中生代基性、超基性侵入岩。班公湖-怒江断裂带西起班公湖,东经改则、东巧,然后在丁青转向东南经八宿,继而沿滇西的怒江谷地,一直延伸到国外,是一条岩石圈断裂。
晚第三纪以来,由于印度板块东犄角的北东向推挤,青藏高原强烈隆升,印支地块南向挤出,怒江断裂表现为挤压逆冲和右旋走滑运动(毛玉平等,2003)。这种挤压剪切运动在上新世至早第四纪十分强烈,而进入晚更新世以后,有逐渐减弱的趋势。且自北向南,活动时代有逐渐变老的趋势,在西藏境内为晚更新世活动断裂。
(2)澜沧江断裂带(F4)
澜沧江断裂带可分为北、中、南三段。北段的主断裂断面陡立,呈北西向展布,从东90°西的阿保开始,向东南经类乌齐、吉塘,延至德钦朵仲,长约600km;中段近南北向,断面微向西倾,沿梅里雪山、祟山之东坡延伸,长约400km;南段断面近直立,从凤庆、云县以北,沿澜沧江波状弯曲南延,过景洪后,延入缅甸、老挝、泰国,在中国境内长约400km(云南省地质矿产局,1990;刘宏兵等,2001)。
沿断裂带断续分布代表晚古生代大洋地壳的石炭纪洋脊型玄武岩、放射虫硅质岩、深海相复理石,以及构造侵位的镁铁质岩、超镁铁质岩等,构成已被强烈肢解的蛇绿混杂岩带;其旁侧伴有二叠纪岛弧火山岩带及中三叠世流纹岩带。断裂带两侧的元古宙至中生代地层均强烈变质变形,发育宽度不等的强烈韧性剪切带(糜棱岩带)、叠瓦式逆冲断裂带及动热变质带。
澜沧江断裂带于晚海西-早印支期碰撞缝合后,在中生代成为昌都-思茅后造山陆内裂谷盆地的西部边界,晚三叠世有双峰式火山岩喷发;在新生代,其时间主要是中、晚始新世之交的喜马拉雅构造事件I幕及渐、中新世之交的Ⅱ幕,伴随昌都-思茅中、新生代陆内裂谷封闭、褶皱造山,澜沧江断裂带发生强烈的走滑-逆冲、变质变形及岩浆侵入活动(钟康惠等,2004)。
澜沧江断裂带在新生代强烈活动,以走滑逆冲运动为主,伴有区域变质及岩浆侵入活动。第四纪以来,澜沧江断裂带从北向南活动强度逐渐减弱,推测北段为晚更新世活动断裂,中至南段为第四纪活动断裂。
(3)金沙江断裂带(F5)
金沙江断裂带西起龙木错,向南东经玉树,之后弧形拐折转而顺金沙江沿岸近南北向延伸至德钦东侧,被德钦-中甸断裂所截,长达1250km。该断裂带由5条大致平行排列、性质相似的断裂组成。
该断裂带是一条加里东期开始活动,华里西期出现拉张,印支期发生向西俯冲,燕山期趋于停止的俯冲带。喜马拉雅运动使该断裂由挤压俯冲型断裂转为具有右旋错动的走滑型断裂。沿断裂带地震活动较弱,无发生破坏性地震记载(毛玉平等,2003)。
图1 西藏左贡、芒康交界6.1级地震区域地震构造简图Fig. 1 Regional seismo-tectonic map of the Zuogong-Mangkang MS6.1 earthquake in Tibet
1.2 深部构造特征
(1)重力异常特征
布格重力异常是地壳、岩石圈内不同密度界面起伏变化及地质构造的综合反映,可分为区域重力异常和局部重力异常。一般来说,区域性的长波长布格重力异常特征主要反映了地壳厚度变化和地幔密度不均匀性,常用其反演地壳厚度;而局部的短波长重力异常则主要反映了地壳内部密度界面起伏和密度的横向不均匀性变化。
青藏高原在1º×1º布格重力异常图(图2)上,表现为一个外形呈纺锤状的封闭负异常区,高原周边为明显的重力梯度带,高原内部为相对平缓的高负异常区,极大部分地区的异常值在−500×10−3gal以下。异常呈条带状东西延伸,纵贯全区,并呈有规律高低相间排列,形成南北分带、东西分块的格局。其中,研究区布格重力异常值总的变化趋势是东高西低、南高北低;异常最高值位于区域东南部,为−300×10−3gal以下,而西北角重力异常值较低,最低小于−510×10−3gal,其相对变化量达210×10−3gal以上。本次地震则发生在异常等值线密集、拐弯和交汇之处。
图2 青藏高原东南部布格重力异常图Fig. 2 The Bouguer gravity anomaly map of south-east Tibet
(2)航磁异常特征
区域磁异常平面等值线的空间分布特征是在西藏腹地存在一个零线包围的南北向短、东西向长的块体。在该块体周围,沱沱河以北是一条近东西向的负异常梯度带;雅鲁藏布江以南为一正负相间的异常带,等值线走向北西西,开口向南;在向东88°—89°处存在一个磁场突变台阶,西边以正异常梯度带为标志,东边则以负异常条带为特征;昌都地区南北两侧磁场有增强的趋势。上述特征表明,青藏高原的岩石圈结构和构造为一个独立完整的构造区。同时区域磁异常反演研究表明,青藏高原中、上部地壳的磁异常场源较为稳定,磁化强度垂向分布较为均匀。这意味着区域磁场的差异反映的是大型构造单元的磁性特征,引起区域磁场差异的场源是在中地壳以下。本文研究区的背景磁场强度以南高北低为表现特征,在左贡、芒康以北存在一个近东西向的椭圆形低值异常区,中心部分小于−40nT(见图3)。
图3青藏高原东南部区域(平面)磁异常图Fig. 3 Magnetic anomaly map of south-east Tibet
1.3 新构造运动特征
区域构造地貌表现出辽阔的高原面、高耸的山脉、棋布的湖盆和众多的内外流水系等的排列组合。区域平均海拔在4500m以上,峰顶面多在5000m以上,最高峰顶南迦巴瓦峰达7782m。总体上表现出北部为山原盆地区,南部为高山区。前者以面状冻融剥蚀、风蚀、盐沼地貌为主要特征,由一系列起伏低缓的丘陵、山地和星罗棋布的湖泊及宽缓的谷地构成,海拔4500—5000m左右,构成最低一级夷平面,或称盆地面。它可能是早、中更新世时期在Ⅱ级夷平面(或称山原面)的基础上经流水及其它外营力的作用而形成。南部的高山深谷区山地主体为横断山西部、念青唐古拉山东部和喜马拉雅山北坡,水系为雅鲁藏布江、怒江及其支流。山体与水系走向受断裂制约,以近东西向为主,局部为北东、北西或近南北向。横断山主要由海拔4000m以上的高山组成,不乏5000—6000m的高山,山体走向以北北西—近南北向为主,其次为北北东向。喜马拉雅山平均海拔高达6000m,山势陡峻,群峰林立,河流切割强烈。念青唐古拉山,平均海拔5800—6000m,发育三级夷平面。其中,Ⅰ级夷平面或称山顶面形成于早第三纪-中新世期间,海拔高5700—6000m左右;Ⅱ级夷平面形成于上新世,海拔5300—5400m左右;Ⅲ级夷平面海拔4500—5000m,表现为起伏低缓的山地、宽缓的谷盆及现代湖泊,形成于早、中更新世。
1.4 地震活动
研究区的地震活动涉及到鲜水河-滇东地震带和藏中地震带,这两个地震带在20世纪初至20世纪60年代初期,都经历了一个大的地震能量释放过程。同时两个地震带的地震活动都受到印度板块向东北方向的推挤运动影响,因此地震活动在时间和强度上都有着一定的相关性。
在研究区的范围内共记录到破坏性地震96次,包括6.0—6.9级地震17次,7.0—7.9级地震1次,8.0—8.9级地震1次。其中震级较大且在区域内造成较大影响的有1870年四川巴塘7¼级地震,1950年8月15日西藏察隅、墨脱8.6级地震,1989年的四川巴塘东6.6级地震。这些地震在当地和周边地区均产生了巨大破坏,造成了严重的生命和财产损失。
综上所述,老年肺炎患者在发病早期血清中PCT、hs-CRP及D-Dimer水平就会升高,血清PCT、hs-CRP及D-Dimer水平与肺炎严重程度存在正相关性,病情越严重,其浓度亦越高,在疾病早期检测上述3项指标,有利于评估疾病的严重程度,及时指导临床用药。对于控制病情,降低病死率具有较高的临床意义。但因本研究样本量偏少,可能使数据分析产生一定偏倚,为减少这种偏倚,后续将开展更加深入及更大规模的研究。
2.1 评定标准
地震灾害调查和损失评估工作按照《地震现场工作第3部分:调查规范(GB/T 18208.3-2011)》(中华人民共和国国家标准,2011)和《地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估(GB/T 18208.4-2011)》(中华人民共和国国家标准,2011)的要求进行。调查房屋破坏情况时,按照《地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估(GB/T 18208.4-2011)》,将砖混结构和框架结构建筑物破坏分为“毁坏、严重破坏、中等破坏、轻微破坏,基本完好”5个破坏等级进行分级评定。对于震区农村简易房屋,如土木和石木结构房屋等,又分成了“毁坏、破坏和基本完好”3个破坏等级。震害调查采用大范围均匀抽样方法进行房屋破坏程度的调查,抽样点基本均匀分布在灾区范围内。各调查组在震区各级党委、政府和民政、建设、水利、交通、电力、通讯、教育、卫生等有关部门的大力支持下,按照上述相关标准开展了大量的抽样和专项调查。
2.2 震害指数
震害指数能较好地反映房屋受破坏的程度,其评定步骤为:①对房屋的不同震害等级先规定不同的震害指数(表1);②根据评估区各个抽样调查点中得到的某类房屋的各级破坏比,计算评估区某类房屋的震害指数;③给出评估区的平均震害指数。其数学计算式为:d=Σdi(ni/N)。式中,d为某评估区的平均震害指数;di为该评估区i类房屋的震害指数;ni为该评估区中受各级震害的i类房屋的统计面积;N为该评估区中受各级震害的所有房屋的统计面积。
《地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估(GB/T 18208.4-2011)》(中华人民共和国国家标准,2011)规定,将砖木和土木房屋归为简易房屋,分为3个破坏等级,即“毁坏”、“破坏”和“基本完好”,但没有提及这3个破坏等级的指数取值。本文将框架和砖混结构房屋归为非简易房屋,分为5个破坏等级。
在本文的计算中,非简易房屋按《地震现场工作第3部分:调查规范(GB/T 18208.3-2011)》(中华人民共和国国家标准,2011)中规定的5个破坏等级取值(表1),简易房屋“毁坏”按非简易房屋“毁坏”和“严重”的中值取值,“破坏”按“中等”和“轻微”的中值取值,具体取值见表2。
评估区各类房屋的各级破坏的破坏比及震害指数由现场调查计算得到。根据评估区各类房屋的震害指数和评估区各类房屋的总面积,利用前述方法可得到评估区的加权平均震害指数并确定本次地震的烈度(中华人民共和国标准,2008)。
表1 房屋各破坏等级的震害指数(d)Table 1 Index of the various damage levels of ordinary houses
表2 简易房屋各级破坏的震害指数(计算值)Table 2 Indexes of the various damage levels of simple houses
2.3 烈度分布
根据现场调查确定了本次地震的烈度分布(图4),宏观震中位于左贡县田妥镇嘎益村-仁果乡吞永村一带,最大烈度Ⅷ度,但不构成Ⅷ度区。等震线形状呈椭圆形,长轴走向为北西向。灾区总面积约9233km2。
Ⅷ度区:主要分布在左贡县田妥镇和仁果乡,包括左贡县敏扎村、嘎益村、益西村、仁果村、若巴村和吞永村。
Ⅶ度区:主要分布在左贡县、察雅县、芒康县三县交界处,东南至左贡县仁果乡吞永村,西北至左贡县田妥镇色木雄村,东北至察雅县巴日乡德娘村,西南至左贡县仁果乡行德村,长轴为53km,短轴为30km,面积1257km2。
Ⅵ度区:东南至芒康县洛尼乡当左村,西北至察雅县烟多镇亚德村,东北至察雅县香堆镇左多村,西南至左贡县旺达镇莫库村,长轴为151km,短轴为79km,面积7976km2。
图4 西藏左贡、芒康交界6.1级地震活动构造、烈度分布图Fig. 4 Distribution of active fault and intensity in Zuogong-Mangkang MS6.1 earthquake
3.1 震区构造
区域构造中通过震区的断裂主要为澜沧江断裂带(图1)。澜沧江断裂带总体走向340°—360°,倾向西,倾角陡,长约1200km。该断裂是曾冈瓦纳陆块和羌塘-昌都陆块的界线,其韧性平移作用发生在造山后期,最强烈的活动时期为晚燕山期。澜沧江构造带的构造复杂,地势险峻。卫星遥感影像特征、地质和地球物理资料表明,澜沧江断裂带是一条规模较大切割较深的韧性剪切断裂带。澜沧江断裂带内存在一条规模较大的糜棱岩带,有明显的由西向东逆冲-推覆的特征;沿澜沧江河谷存在一条呈弧形弯曲的断面直立的走滑断裂,它是喜马拉雅期陆内强烈改造变形阶段的产物。
1951年3月17日在西藏昌都附近发生了6.0级地震,1952年5月21日在昌都南发生了5.0级地震。1966年3月8日在芒康盐井发生了43/4级地震,1999年在芒康盐井发生了5.0级地震。本次地震的宏、微观震中与该断裂带位置基本重合,震害调查得到的等震线极震区和地表形变带位置和展布方向也与断裂带一致。
3.2 烈度等震线
从图4可以看出,本次地震共有Ⅵ度和Ⅶ度2级地震烈度等震线,其均呈椭圆形,方向性明显,长轴均为北西向。由此可以推测,本次地震的发震构造应该为一条北东走向的活动断裂。从本次地震烈度等震线与构造的对应关系看,烈度圈展布在澜沧江断裂带上,与该断裂的北西走向方向一致。
3.3 震源机制解
根据中国地震局地球物理研究所得到的地震快速矩张量显示,本次地震为兼有正断分量的走滑型地震。地震断层界面Ⅰ:走向96°,倾角62°,滑动角−26°;节面Ⅱ:走向199°,倾角67°,滑动角149°,矩心深度约27km。
3.4 地震序列
据西藏自治区地震台网测定,截止到8月23日12时,西藏自治区昌都地区左贡、芒康交界MS6.1级地震共引发了431次余震,其中3.0级以上余震10次,包括6.0—6.9级0次,5.0—5.9级1次,4.0—4.9级3次,3.0—3.9级地震6次,3.0级以下421次(图5)。
从图5可以发现,主震和余震震中主要分布在澜沧江断裂带的西侧,即处于该断裂带的西南盘,即上盘位置。根据上述震源机制解结果反映的澜沧江断裂的走滑兼正断的活动性质,满足主震和余震分布的要求,即断裂上盘为主动盘,主震和余震应该主要分布在该盘位置。
图5 西藏左贡、芒康交界MS6.1级地震余震分布图Fig. 5 Distribution of aftershocks of MS6.1 earthquake
4.1 结论
(1)本次地震是昌都和平解放以来震级最大、影响范围最广、破坏最严重的一次地震。
(2)本次地震最大烈度Ⅷ度,但不构成Ⅷ度区,共有Ⅵ度和Ⅶ度2级地震烈度等震线,其均呈椭圆形,方向性明显,长轴均为北西向。灾区总面积约9233km2,其中Ⅶ度区面积1257km2,Ⅵ度区面积7976km2。
(3)根据震区活动构造、地震烈度等震线、地震序列、震源机制解结果等综合分析判定,澜沧江断裂带是左贡、芒康交界MS6.1级地震的主要发震构造。
4.2 建议
(1)鉴于灾区地震基本烈度较高、农牧民房屋结构不合理、抗震能力极差、地质灾害严重等特点,当地政府及有关部门应当结合新农村建设,继续加强防震减灾宣传,提高农牧民抗震设防意识,新建房屋应适当改变现有建筑结构,提高房屋抗震能力。
(2)由于地震灾区各县均为国家级贫困县,经济欠发达,发展后劲不足,加之地处高山峡谷区域,自然环境恶劣,又是边疆少数民族地区,政府及相关部门应在经济、社会、生态发展中统筹兼顾,和谐发展。
致谢:本文所用资料,得到了地震现场调查组全体成员的大力支持,在此深表感谢!
刘宏兵,孔祥儒,马晓冰等,2001.青藏高原东南地区地壳物性结构特征.中国科学(D辑),31(增刊):61—65.
毛玉平,韩新民,谷一山等,2003.云南地区强震(M≥6)研究.昆明:云南科技出版社.
西藏自治区地矿局,1993.西藏自治区区域地质志.北京:地质出版社.
云南省地质矿产局,1990.西藏自治区区域地质志.北京:地质出版社.
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中华人民共和国国家标准,2011.地震现场工作第3部分:调查规范(GB/T 18208.3-2011).北京:地震出版社.
中华人民共和国国家标准,2011.地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估(GB/T 18208.4-2011).北京:地震出版社.
中华人民共和国国家标准,2008.中国地震烈度表(GB/T 17742-2008).北京:地震出版社.
Intensity and Seismo-Tectonics of the Zuogong-Mangkang MS6.1 Earthquake
Wen Shengliang1),Zhang Yanqi2),Ni Ma1),Fei Minglun2)and Gao Jingrui1)
1)Earthquake Administration of Tibet Province,Lhasa 850000,China
2)Earthquake Administration of Yunnan Province,Kunming 650224,China
The Zuogong-Mangkang MS6.1 earthquake occurred on August 12,2013 in Tibet.After investigation of all buildings in the earthquake zone,we analyzed the distribution of intensity isoseismal lines,including the shape,size and range.Combining the intensity isoseismal line,the earthquake sequence and the focal mechanism solution we concluded out that the activity of the Lan Cangjiang fault triggered the earthquake.Our results are valuable in understanding the seismogenic structure of Zuogong-Mangkang area,and is helpful in seismic fortification,disaster prevention,and hazard mitigation.
MS6.1 earthquake;Intensity;Seismogenic structure;Zuogong-Mangkang;Tibet
文升梁,张彦琪,尼玛,非明伦,高锦瑞,2014.西藏左贡、芒康交界6.1级地震烈度与发震构造分析.震灾防御技术,9(4):950—959.
10.11899/zzfy20140425
左贡、芒康交界6.1级地震科学考察项目(201301)资助
2013-11-08
文升梁,男,生于1980年。2004年毕业于郑州大学土木工程专业。工程师。现主要从事地震工程工作。E-mail:64248853@qq.com