2018年9月12日陕西宁强5.3级地震震害特征及发震构造背景

何玉林，格桑扎西，王明明，罗安元，宴金旭，龙建宇

(四川省地震局，四川 成都 610041)

2018年9月12日19时06分在陕西省汉中市宁强县与四川省广元市交界处(32.75°N，105.69°E)发生5.3级地震。地震发生后，根据地震应急预案，四川省地震局立即派出地震现场工作队赶赴地震灾区开展地震现场工作，重点对四川震区进行了烈度震害调查与发震构造背景研究。

1 地震基本参数

图1 陕西宁强5.3级地震震源机制解

根据中国地震台网测定，2018年9月12日19时06分发生的这次5.3级地震的仪器测定震中(32.75°N，105.69°E)位于陕西省汉中市宁强县境内。利用区域台网宽频带波形资料，采用CAP方法反演了此次地震的震源机制解(见图1)及震源深度，结果显示，该地震最佳拟合深度为11 km，错动类型为走滑型，两个节面的走向分别为NNW-SSE向和NEE-SWW向。截至2018年9月15日08时00分共记录到余震总数为716次，其中2.0～3.0级地震3次，1.0～2.0级地震25次，1.0级以下地震688次。余震分布范围涉及到陕西省汉中市宁强县和四川省广元市行政区域。

2 地震灾区(四川部分)概况

经现场调查，本次地震涉及四川省境内的行政区域为广元市的青川县、朝天区和利州区3个县区，共计9个乡镇。其中，青川县4个乡镇(沙州镇、姚渡镇、木鱼镇、营盘乡)，朝天区4个乡镇(东溪河镇、花石乡、陈家乡、柏杨乡)，利州区1个乡(金洞乡)。四川震区地理位置上地处四川盆地北部边缘，白龙江下游，川、甘、陕三省接合部，地貌上以中山地形为主，兼有低中山、低山、丘陵、台地、谷地、小平坝。境内地势西北高而东南低，最高海拔 3 837 m，最低海拔491 m。山峦重叠、溪河密布，较大的江河有白龙江、青竹江、乔庄河。四川震区总人口约90余万人，经济产业以农业为主，属于经济欠发达地区。

3 地震烈度与震害特征

3.1 地震烈度

本次四川省地震现场工作队在四川震区范围内共调查了57个烈度调查点，其中房屋调查点55个，生命线和地质灾害调查点2个，依照《地震现场工作：调查规范》(GB/T 18208.3-2011)、《中国地震烈度表》(GB/T 17742-2008)，通过震区震害调查、强震动观测记录分析等工作，并结合陕西省地震局地震现场工作队成果，最终确定了此次地震的烈度分布。此次地震的最高烈度为Ⅵ度(6度)，等震线长轴呈北东走向，长轴47 km，短轴23 km，Ⅵ度区总面积为875 km2，主要涉及陕西省汉中市宁强县广坪镇、青木川镇、安乐河镇和燕子砭镇，四川省广元市青川县沙洲镇、姚渡镇、木鱼镇、营盘乡，朝天区东溪河镇、花石乡、陈家乡、柏杨乡，利州区金洞乡。此外，位于Ⅵ度区之外的个别老旧房屋出现轻微受损现象。

图2 2018年9月12日陕西宁强5.3级地震房屋震害情况

3.2 震害特征

本次地震震害特征主要表现为部分房屋建筑的轻微破坏。在此次地震中，四川震区有9个乡镇房屋遭受不同程度损害。震区范围内房屋结构类型主要包括框架结构、砖混结构及木结构房屋。木结构和砖混结构房屋是灾区的主要建筑结构形式，由于震区属于2008年汶川8.0级地震灾后重建区，半数以上砖混结构房屋具有抗震设防措施，抗震性能较好，木结构房屋多是穿斗木架结构，抗震性能也较好。在此次地震中，房屋没有严重破坏和整体垮塌的情况。房屋在Ⅵ度区内的震害特征(见图2)如下：木结构房屋个别墙体开裂，旧裂缝开裂加宽，个别老旧房屋围护墙局部垮塌；砖混结构房屋个别墙体出现裂缝，大多数基本完好；木结构和砖混结构房屋普遍梭瓦，少数水泥预制横梁屋脊整体震落；框架结构房屋个别填充墙体出现细微裂纹，绝大多数基本完好。为保持统一的建筑风貌，大部分砖混结构的民房也建有木屋架房顶，这样修建的目的除了美观，还可以隔热和避免屋面积水，而木屋架屋面都采用瓦片铺设，这就造成本次震区范围内的梭瓦现象较普遍。而在屋面瓦片选择时，既有选择普通青瓦的，也有选择机制瓦的，选择青瓦的房屋梭瓦较明显，而选择机制瓦的房屋由于瓦片有锁扣，不容易脱落。绝大多数的屋脊都采用的统一水泥预制横梁来装饰，尽管较为美观，但由于其自重大，底部与屋顶连接差，在地震动作用下，纷纷松动或垮落。在本次地震中，生命线系统工程结构遭受破坏程度很轻。水利系统有轻微震损。地震造成个别农村安全人饮工程蓄水池泄露和输水管道损坏。

XSHF:鲜水河断裂；LRBF:龙日坝断裂；MJF:岷江断裂；HYF:虎牙断裂；LQF:龙泉山断裂；WMF：汶茂—茂县断裂；BYF:北川—映秀断裂；GJF:灌县—江油断裂；GLF:耿达—陇东断裂；YWF:盐井—五龙断裂；SDF:双石—大川断裂；QCF:青川断裂；CLF:茶坝—林庵寺断裂图3 2018年9月12日陕西宁强5.3级地震区域地震构造图

4 发震构造背景

本次陕西宁强5.3级地震震中位于龙门山构造带北东段青川断裂附近，震中西南侧与汶川地震余震条带相连(见图3)。龙门山断裂带北东段发育了数条近平行的断裂，规模较大的有青川断裂、茶坝—林庵寺断裂、梁山南缘断裂，其中青川断裂(后山断裂)是一条主干断裂。青川断裂南起平武县城以南，向北东经青川、勉县进入汉中盆地，全长超过200 km，整体走向NE，倾向NW。青川断裂具有多期活动的特点(王全伟等，2000)，中生代表现为中—深部构造层次的韧性剪切变形；新生代期间主要表现为浅层次脆性变形的叠加，形成以碎裂岩为代表的构造岩。第四纪早中期的活动迹线不是一条简单的曲线，而是由几条相互斜列的断层段组成，彼此之间相隔几百米不等。青川断裂第四纪以来的运动性质为右旋走滑，根据卫星影像解译，青川断裂的线性地貌特征明显，发育有连续的断层槽地，在断层通过处，河流发生规模不同的右行位错。沿平武—青川断裂广泛发育水系的右行位错，按水系规模不同，相应的位错量也可分为3个级别：嘉陵江作为区内的一级水系，沿断裂发生的位错量最大，为17 km；其次一级的支流水系位错量相应减少，如南沙河、安乐河和白龙江，位错量很接近，为2～2.7 km；更次一级的水系位错量一般均小于1 km。这种水系位错量与水系规模成正相关的特征说明确实是受断裂活动控制(樊春等，2008)。王明明(2013)在大安、土关铺、阳平关、小楚坝等地对平武—青川断裂进行了地质、地貌的研究，认为平武—青川断裂在汉江T4阶地形成之后、T3阶地形成以前有过强烈的活动。孙浩越(2015)在平武—青川断裂中段的都家坝和唐家坝进行了探槽开挖，地层的错断情况和其它古地震事件识别标志揭露了一次(也是迄今为止报道的最新一次)破裂事件在 4115～3820 B.C.之间，可能表明平武—青川断裂局部地段在全新世曾有过活动。2008年汶川8.0级地震发生后，余震条带在平通镇以北并没有沿着中央断裂展布，而是逐渐延伸至青川断裂上。

根据前述的震源机制反演结果，地震断层截面Ⅰ：走向167°，倾角81°，滑动角5°；截面Ⅱ：走向76°，倾角85°，滑动角171°，判定本次地震事件发震断层性质为走滑断层，与震中附近的青川断裂的走向及运动性质较为一致。综上所述，本次地震震中位于汶川地震余震的分布范围内，结合震中附近断层的活动特征和运动性质、地震烈度分布特征等，判定本次地震的发震构造为青川断裂，可视为是2008年汶川8.0级地震的余震。

5 结语

此次5.3级地震最高烈度为Ⅵ度。震区房屋多为汶川地震灾后重建或加固建筑，因此，震害较轻，主体承重构件完好，只是普遍出现梭瓦、掉瓦，屋脊脱落现象，特别是屋脊都采用的统一水泥预制横梁来装饰，尽管较为美观，但由于自重大，底部连接性差，受到震动很容易移位、脱落，有可能造成人员伤亡。因此，房屋抗震除要重视主体结构外，也要考虑非承重结构或附属结构的抗震性能和使用安全，尽最大程度减轻地震灾害损失。根据震源机制解、地震烈度分布特征及地震构造背景综合分析认为，该次地震可视为2008年汶川8.0级地震的一次中强余震事件，其发震断裂为龙门山断裂带中的青川断裂。青川断裂具有晚第四纪活动性，2008年汶川8.0级地震后曾发生过多次中强地震，成为特大地震后地壳应力持续调整、释放的主要场所之一。该断裂直接通过四川省的平武县、青川县和陕西省的勉县县城，其未来地震风险不容忽视。

致谢：本次地震现场工作得到陕西省地震局现场工作队、广元市、青川县、朝天区、利州区的各级人民政府和有关部门的大力支持与协作，在此一并致谢。