2017年浙江磐安3.5级地震烈度调查及震害特征
2020-04-22余刚群杨福平汪贞杰孙海青
陈 涛,余刚群,杨福平,汪贞杰,孙海青
(浙江省地震局,杭州 310013)
0 引言
2017年2月13日01时33分在浙江省金华市磐 安县 发生 3.5级 地震(北纬 29.09°, 东经120.68°),震中位于磐安县方前镇,震源深度6 km。震中附近区域震感比较强烈,有感范围主要涉及磐安县方前镇、尚湖镇。地震发生后,按照《浙江省地震局地震应急预案》,浙江省地震局立即启动Ⅳ级响应,由17人组成的第一批地震现场工作队员连夜赶赴地震现场,到震区指导、协助当地政府做好地震应急处置相关工作,并开展地震灾情调查、余震监测工作、地震地质调查,取得了大量第一手调查资料,为震害评估、发震机理研究以及震后趋势判断提供了宝贵资料[1-2]。
1 震区地形地貌概况
震区位于浙江磐安县与天台县交界附近的磐安境内,属于浙中南中低山区,受北东向奉化—丽水断裂影响,山体多呈北东向排列。震中附近的牛栏屏(海拔975 m)、青尖山(海拔 1006 m)、大水坑(海拔1019 m)等山脉海拔高。在山顶部位形成1000 m高度的高夷平面;近场区北面尚湖、尖山一带海拔在500~600 m,整体起伏不大,上部被嵊县组地层覆盖,构成较低夷平面,该级夷平面形成于渐新世—中新世。方前至街头一带的白垩纪盆地属于丘陵地貌,海拔高度多在150~400 m,震区水系多呈北东、东流向,受断裂影响明显。山区河谷多呈 “V”字形,河谷深切,盆地间河谷多呈 “U”,河谷宽广,多呈辫状河流(图1)。
图1 震区地形地貌影像图Fig.1 Topographic and geomorphological image map of earthquake area
震区范围内出露地层仅有中生界和新生界,而古生界及以前地层则未见出露。地层从新到老有第四系、新近系、白垩系和上侏罗统[3](图2)。
大地构造上,震中附近范围位于宁波—丽水隆起带、浙东—闽东南火山断拗陷带。喜山期以来受东南沿海大陆边缘活动带影响,北东、东西以及北西向断裂都有一定的活动。第四纪早、中期则处于隆升阶段,普遍缺失早更新世地层。晚第四纪以来,断裂活动也逐渐趋于稳定。
震区位于在新构造分区上属于浙中南低山隆起区。新构造以来该区以间歇性的隆起,并伴有向东北、东掀斜运动为主要特征。主要表现有多级夷平面及河流阶地的发育,河流均向东北、东流向等。
震中附近范围断裂构造发育,主要存在北东向的余姚—丽水断裂(F1)、奉化—丽水断裂(F2)平桥—广度断裂(F3)、以及北西向的磐安—仙居断裂(F4)(图1),此次地震就发生在奉化—丽水断裂西侧约1 km。
2 地震烈度及震害特征
2.1 震源机制解
此次地震为震群型地震,其主震发生在2017年2月13日,震级为MW3.6,台网定位经纬度120.684°E、 29.093°N, 采用 CAP方法计算震源机制解。震源机制解节面I走向为229°,倾向60°,滑动角-146°, 节面 II走向为 120°, 倾向为 61°、滑动角为-35°,震源机制主压应力轴(P轴)方位角平均为 84°,主张应力轴(T轴)方向平均为 175°,图3中红色曲线为理论地震波形,黑色曲线为观测地震波形。结合震群地震展布,节面I为本次地震破裂面。
图2 磐安3.5级地震震区地震构造图Fig.2 Seismic tectonic map of the Pan'an M3.5 earthquake
图3 磐安地震震源机制解Fig.3 Focal mechanism solution of Pan'an earthquake
2.2 地震烈度调查
浙江省地震局现场工作队根据《地震现场工作第3部分: 调查规范》(GB/T 18208.3-2011)、 《中国地震烈度表》(GB/T 17742-2008)等技术标准[4-5],开展了地震烈度调查工作,在磐安、天台两县共安排6条调查路线,共计48个调查点,并对其中14个调查点进行了烈度复核,调查范围涉及磐安县的方前镇、尚湖镇和天台县的街头镇等3个镇,取得了大量的基础数据和第一手资料,覆盖了本次地震震区,同时,对震区开展了野外地震地质调查工作,并按照浙江及邻区地震烈度衰减公式计算[6-7],计算公式为:
其中Ia为烈度,M为震级,R为震中距。
通过对各调查点资料的综合整理分析,参考震源机制解等资料,并充分考虑浙江及邻区地震烈度衰减关系的特点,此次地震的烈度分布如图4所示。
图4 磐安3.5级地震综合烈度图Fig.4 Comprehensive intensity map of Pan'an M3.5 earthquake
此次地震的最高烈度为Ⅴ度,等震线形状呈椭圆形,等震线长轴总体呈北东向。Ⅴ度区主要涉及磐安县方前镇、尚湖镇和天台县街头镇。Ⅴ度区长轴为7.3 km,短轴为5.2 km,面积约29.3 km2。其中磐安县所占面积约25.0 km2,天台县所占面积约4.3 km2。
由于此次地震震级较小,地震烈度不会超过V度,因此,本文主要介绍此次地震中V度区人和器物、房屋震害、宏观异常等方面的特征,小于V度区震害特征不明显。
2.3 人和器物反映特征
根据对震区大量居民的调查结果统计归类,V度区人和器物有以下一些反应:
(1)调查点居民普遍反映震感强烈,大部分居民地震时有抛起感或晃动感,部分居民感觉既有抛起感又有晃动感,且均较强烈,大部分居民感觉房屋摇晃剧烈。
(2)因地震震源深度较浅,所有被调查居民均听到地声,而且声音很响,如同打雷的轰轰声或放炮声,部分居民能明确指出声音是震源方向传来。
(3)大部分尤其是住在老旧房屋中的被调查居民听到门窗、屋顶、屋架颤动作响,且门窗响声较大。
(4)绝大多数居民从睡梦中惊醒,大部分逃出户外,许多居民在室外烤火过夜。
2.4 房屋震害特征
Ⅴ度区范围内房屋建筑结构类型以木构架和土、石、砖围护墙建造的旧式房屋(这类房屋在中国地震烈度表中统称为A类)和砌体结构房屋(这类房屋在中国地震烈度表中统称为B类)为主。主要调查点不同类型房屋破坏现象见图5。
(1)个别危旧房屋掉瓦或掉灰,一处居民家中烟道损坏。
(2)老旧房屋老裂缝有加宽、延长现象及个别墙体歪斜或墙体连接处错位加大等现象。
(3)新建砌体结构房屋未发现破坏现象。
3 地震地质调查
本次地震发生在奉化—丽水断裂断层的西侧约1 km,野外地震地质调查中主要对该断裂开展工作。该断裂整体走向为北东45°~60°,沿大碶盆地与宁波盆地东南边界经奉化、天台、仙居盆地达丽水碧湖镇,过龙泉、庆元西进入福建境内,全长约350 km[8]。在震区范围内沿天台盆地西侧边界展布,到达磐安方前镇、大盆镇,控制了白垩系地层的西侧边界,全长约60 km(图 2)。安田村以北段地貌影像清晰,安田村以南地貌上没有明显显示。野外地质调查中重点对该断裂进行调查。
图5 磐安3.5级地震房屋破坏情况照片Fig.5 The house damage photos of Pan'an M3.5 earthquake
在大盘镇小盘村公路边见断层剖面(图6),断层发育于灰白色、暗红色凝灰岩中,其断层破碎带约宽1~1.5 m,内有灰绿色断层泥,厚约10 cm,(断层泥取样编号:XP-ESR-01),断层泥的ESR测年结果为:(175±17)ka,表明断层的最新活动年代为中更新世。
图6 小盘村公路边断层出露照片及剖面Fig.6 Photograph and section of highway side fault in Xiaopan Village
在方前镇外小坑村东公路边见断层剖面(图7),断层发育于暗红色凝灰岩中,其断层破碎带内有断层泥发育,呈灰黑色,厚约2 cm(断层泥取样编号:WXK-ESR-01),断层泥的ESR测年结果为:(205±20)ka,另外,断层面见擦痕,显示正断层性质,其侧伏角为45°,且断面偶见石英膜发育,测年结果显示断层的最新活动时代在中更新世。
通过对磐安震区3.5级地震震区分为捏奉化—丽水断裂开展的野外地震地质调查、断层物质的ESR测试等手段,认为该断裂在震区范围内最新活动时代为中更新世。
图7 外小坑东公路边断层出露照片及清绘剖面Fig.7 Photograph and section of highway side fault in Waixiaokeng
4 结语
此次地震的最高烈度为Ⅴ度,等震线形状呈椭圆形,等震线长轴总体呈北东向。Ⅴ度区主要涉及磐安县方前镇、尚湖镇和天台县街头镇。Ⅴ度区长轴为7.3 km,短轴为5.2 km,面积约29.3平方千米。其中磐安县所占面积约25.0 km2,天台县所占面积约4.3 km2。
此次居民普遍反映震感强烈,大部分居民地震时有抛起感或晃动感;房屋震害主要表现为个别危旧房屋掉瓦或掉灰,老旧房屋老裂缝有加宽、延长现象以及个别墙体歪斜或墙体连接处错位加大等现象;宏观异常调查发现,方前镇傅店村有户人家养的六七只鸭子地震前不肯回窝的现象。
3.根据野外地质调查、现场地震烈度调查结果,长轴方向为北东向,与奉化—丽水断裂走向,且该断裂为中更新世断裂,具备发生中强地震的发震能力。
致谢:ESR年龄样品由中国地震局地质研究所地震动力国家重点实验室测定,在此表示感谢!同时感谢浙江省地震局浙江磐安M3.5级地震现场工作队全体人员的辛勤工作!