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6457--嵇少丞:山西裂谷进入新一轮地震活跃期?

(2010-01-26 23:12:39)
标签:

少丞

裂谷

盆地

临汾地震

华县地震

山西

杂谈

山西裂谷进入新一轮地震活跃期?
 
 
 嵇少丞
2010年1月24日10时36分在山西运城市河津市、万荣县交界(35.5ºN,110.7ºE) 发生了5.0级地震(http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/recenteqsww/Quakes/us2010rwag.php),震源深度12千米。地震发生时,震感明显,房间窗户上的玻璃有响动,室内桌椅有移位现象,部分居民房屋出现裂缝。这是继去年忻州原平市4.2级地震后,山西发生的第二次4级以上地震。 
山西断陷带自公元500年以来共有3个地震活跃期:512-649年为第一个活跃期,1022-1366年为第二个活跃期,1614-1720年为第三个活跃期。每隔大约400年就要进入新一轮地震活跃期。
渭河断陷带自公元500年以来也有3个地震活跃期:793-879年为第一个活跃期,1478-1568年为第二个活跃期,1815-1880年为第三个活跃期。
请注意,山西断陷带和渭河断陷带的活跃期是交替地发生的,说明两者是相互作用的。在两个断陷带内,人口密度历来较大,一旦发生大地震,人员死伤往往惨重。
位于鄂尔多斯地块东缘的山西裂谷历来是地震异常活动的地带,汶川地震之后,青藏高原的应力不可避免地要向东北方向的山西裂谷传递,从而加速该裂谷中部分断裂的解锁与活动。山西裂谷它是由一系列地堑或半地堑型断陷盆地右行斜列而成的断陷带 (例如,大同盆地、忻定盆地、灵丘盆地、太原盆地、临汾盆地、运城盆地等),每个断陷盆地基本上都是一侧深一侧浅,属不对称的掀斜盆地。GPS测量显示山西裂谷的拉张速率约4 毫米/年。
 
山西裂谷内历史上曾发生过许多次强震。例如,公元512年7.5级山西大同地震,发震断裂是一条长90余千米、走向NE、倾角40-75º的正断层,名叫黄花梁-山自皂断层,同震断距约2.3米。大同盆地内,1022年和1305年曾分别发生两次6.5级地震。1989年10月18日大同盆地许家堡乡一带 (39.37ºN,113.43ºE) 发生6.1级地震,发震断层产状 (204°,74°),滑移矢量侧伏角为10°NE,为右旋走滑稍具正断分量的断层。
 
 1303年9月17日傍晚8点左右(元朝大德七年八月初六日戌时)位于临汾盆地山西省洪洞赵城发生7.5地震,等烈度线呈长椭圆形,长轴NE向。 烈度9度以上的极震区北起太原盆地的平遥和介休、南达临汾盆地南端的侯马和曲沃,至少造成27万人死亡,极震区各县死亡人数高达总人口的70%。地震发生在霍山断裂上,这是一条北北东向、倾向西、高角度 (倾角70º) 的右旋走滑兼具正断分量的断层,构成临汾盆地的东界。受灾面积沿汾河流域分布, 东西宽250千米,南北长500千米, 北到太原、忻定, 南达运城及河南、陕西等省的部分地区。山西、陕西、河南三省有51个府州县的志书记载了这次地震。在霍县、赵城、洪洞一带南北长44千米、东西宽18千米的范围内,房屋全部倒塌,官署民舍、庙宇塔楼无一幸免者。赵城县郇堡发生大规模滑坡,滑坡体长约1600米,宽1400米, 滑坡体上的村庄随滑坡体迁移了几千米,滑动体摧毁了滑移途中许多村堡、水渠、道路。滑坡体附近地区还同时发生泥石流和河岸坍陷。赵城以北的霍县、灵石、介休、孝义、平遥、汾阳、祁县、徐沟和南部的临汾、浮山、襄汾、曲沃等地,官民房舍倒塌80%之上,地裂城陷到处可见。在其外围, 北至忻县、定襄,南到河南沁阳,东至长治、左权,西到大宁、陕西朝邑,均遭到不同程度的破坏。这次死亡人数如此之高的主要原因除震级高之外,还有以下几点:
(1)在临汾盆地内,房屋建在松散的沉积物之上,地基失效加重了建筑物的震害;
(2)灾区建筑质量(特别是土墙房和土窑洞)很差,极不抗震;
(3)震前无有感前震,人们毫无警觉和提防。
1614年平遥附近发生6.5级地震,1695年临汾盆地里又发生另一次7.75级地震,史称平阳地震或临汾地震,死亡52000余人,震中位于(36.0ºN,111.5ºE),震源深度15 千米,发震断裂产状 (305,60) 。洪洞地震与临汾地震的震中相距只有40千米,发生时间相隔392年。在这么小的区域里不到400年的时间内重复发生两次大地震,这是非常罕见的。这个地区岩石应变能量是如何积累的?孕震过程如何?这些都是地震地质学家需要研究的。
 
1556年1月23日(明嘉靖三十四年十二月十二日)午夜陕西华县地震发生8.25级强烈地震,震中位于(34.5ºN,109.70ºE),震中烈度11度,震源深度约20千米。发震的是华山山前断裂,其走向70º、向南东倾70º,性质为左旋正断。此次地震是在世界历史记载中最惨烈的一次,死亡人口高达83万。陕、甘、宁、晋、豫5省101个县遭受了地震的破坏,总面积约28万平方千米。极震区为西安市以东的渭南、华县、华阴、潼关、朝邑至山西省永济县等,约2700平方千米。震灾损失极其严重。民房、官署、庙宇、书院荡为废墟, 即使较坚固的高大建筑物如城楼、宝塔和宫殿也全部倒塌。地震造成华阴县城北大员村地裂数丈,水涌数尺。黄河南岸的大庆关和蒲州河堤尽数崩塌。震时正值隆冬,灾民冻死、饿死和次年的瘟疫大流行及震后其它次生灾害造成的死者无数可计。地表出现大规模形变,如山崩、滑坡、地裂缝、地陷、地隆、喷水、冒砂等。历史文献记载地震裂缝“裂之大者,水出火出,怪不可状,人有坠于穴而复出者。有附于水穴之下,地复合,他日掘一丈余得之者”。据地质学家分析,华县地震之所以造成巨大损失,还与震中位于河谷盆地和冲积平原,松散沉积物厚,地下水位高,地裂、地陷,砂土液化,地基失效,黄土窑洞极易倒塌;黄土滑坡严重;且地震发生在午夜时分,大多数人正在熟睡之中;加之地震前两年关中地区大旱,岁荒粮歉,地震后完全丧失了抗御灾害的能力。
山西运城平陆县曾于1815年10月23日 (34.8ºN,111.20ºE) 发生6.8地震,死亡6800多人。据史料记载,受灾严重的原因是“平陆、芮城、本系土山环绕,居民多于通衢两旁,负岩穿穴,聚族而居,一经震动,岩土被卸,窑孔全坍,遂致初次地震,该二县所属之地,被灾独重”。
 
山西盆地东边的太行山地区也受右旋正断作用影响, 形成破坏性地震。例如,1966年河北省邢台7.2级地震发生在一条北北东走向、倾向北西西、约70多千米长、右旋正断的隐伏断裂上, 名叫新河断裂, 它是束鹿盆地-半地堑东边界铲形主断层。地震在地表断断续续形成长约50 千米的地裂缝带。1830年河北省邯郸市磁县7.5级地震也发生在北北东向和北西西向两组断裂的交汇部位。

http://www.sciencenet.cn/upload/blog/images/2010/1/2010125104387.jpg

图据Shaocheng Ji (2008),箭头指示地块的运动方向,圆圈代表各种级别的地震,最大圆圈代表大于或等于8级的地震,红线代表活动断裂带。

本文引用地址: http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=290041

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