2019年贵州沿河M S4.9级地震烈度调查与震害特征

2021-10-08罗祎浩杨天青

华南地震 2021年3期

王琳，罗祎浩，杨天青，郝婧，刘浩

（1.贵州省工程防震研究院，贵阳550001；2.中国地震台网中心，北京100045）

0 前言

根据中国地震台网的测定，2019年10月2日20时04分在贵州省沿河县境内发生了MS4.9级地震，地震的微观震中位于沿河县甘溪镇（28.40°N，108.38°E），震源深度10 km。现场调查结果显示此次地震的最高烈度为Ⅵ度，面积约为55.8 km2，主要涉及沿河土家族自治县的甘溪镇、板场镇、夹石镇和淇滩镇4个乡镇，地震未造成人员伤亡和房屋倒塌，全县受灾房屋约4935户，受灾28 564余人，紧急转移受灾群众22 966人。

地震发生后，贵州省地震局立即组织现场工作队赶赴现场，中国地震局局长郑国光立即主持召开贵州4.9级地震应急指挥部会议，基于对贵州4.9级地震震情灾情的综合研判，中国地震局立即组织17名地震专家赴沿灾区协助当地政府做好地震应急处置相关工作，开展灾情调查、余震监测、地震地质调查等工作，为震害评估、发震机理研究、震后趋势研判提供了真实有效重要数据[1-4]。

1 地震灾区概况

1.1 灾区地理环境概况

沿河土家族自治县位于贵州省黔东北，隶属铜仁市，地处黔、渝、湘、鄂四省（市）边区结合部的乌江中下游。北部东部与重庆市秀山土家族苗族自治县、酉阳土家族苗族自治县接壤，南部、西部与省内松桃苗族自治县、印江土家族苗族自治县、德江县、务川仡佬族苗族自治县相连。行政区域总面积2468.8 km2，占贵州省省总面积的1.4%，占铜仁市总面积的13.7%。

沿河地处贵州高原东北边缘斜坡、大娄山脉和武陵山脉交错地带，乌江由南至北将沿河县分割为西北、东南两大部分，西北部属大娄山脉，东南部属武陵山脉。属中亚热带季风湿润气候区，年均气温13℃～18℃，年降水量1050～1220 mm。

1.2 震区地质构造概况

此次地震微观震中位于沿河土家族自治县西南约21 km的沟谷中，区域内地层发育较为齐全，其中前三叠系分布最广，三叠系次之，第四系呈串珠状或葛藤状展布于震区的西南方向，白垩系、基性岩有零星出露。

根据《贵州区域地质志》（2017年），参照《中国地质图集》（2002年）的记载，震中位于上扬子地块黔北隆起区的凤冈南北向隔槽式褶皱变形区。黔北隆起区构造样式以隔槽式褶皱组合为主，部分为穹窿—构造盆地及短轴背向斜组合，构造形迹及构造界面主要有褶皱、断层、平行不整合、角度不整合等，线性构造优选方向为北东向及近南北向；凤冈南北向隔槽式褶皱变形区构造形迹主要有褶皱，断层及劈理等，以近南北向构造为主，构造样式以宽缓背斜与紧闭向斜组合构成的隔槽式褶皱为主，具有典型的侏罗山式褶皱组合特点。

震区的活动断裂主要是夹石断裂西南段的沿河断层和钟南断层，沿河断层和钟南断层均发育于背斜拱起区的核部，相间2～4 km，大致平行，呈北东30°～50°延伸，构成以复杂的断裂带，区域强震可以改变周边构造应力场的方向，同时还会通过应力传递的形式触发或延迟周围的地震[5-10]，由于沿河地震距周边7级以上强震较远，且震源机制解与区域构造方向一致，因此推断沿河地震的地震成因受应力传递影响较小。

本文以107.82°～108.82°E，28.18°～29.13°N为范围，绘制了贵州省境内沿河地震附近的地质构造概况图（图1），由图可知沿河地震震中位于的地层年代属于前三叠系，直线距离震中最近的地震是1998年8月8日的贵州铜仁印江3.6级地震，最近的破坏性地震是直线距离约45 km的1941年2月7日贵州印江5.0级地震。

图1 贵州沿河地震区域地震构造图Fig.1 Seismotectonic map of Yanhe seismic region in Guizhou Province

1.3 沿河地震区域地震概况

贵州省铜仁市沿河县甘溪镇地震基本参数见表1。

表1 沿河地震基本参数Table 1 Basic parameters of Yanheearthquake

沿河MS4.9级地震发生在10月2日，正值国庆长假期间，是铜仁市近600年以来发生的最大地震，也是建国以来贵州境内除2015年3月30日剑河5.5级地震外的最大破坏性地震，铜仁市附近最早的破坏性地震是1854年12月24日重庆南川5½级地震，距沿河地震震中约155 km，其次是1856年6月10日湖北咸丰6¼级地震，距本次地震震中约150 km[11-12]。

在贵州省铜仁市沿河县及其周边60 km的范围，2009年10月至2019年12月期间的地震分布如图2所示，其中现代地震（MS≥2.0、MS≥1.0）资料来自中国地震台网中心《中国地震台网目录》（截至2020年8月31日）与贵州省地震局《贵州省地震局全年地震目录》（2009—2019年）。

图2 沿河地震区域地震分布Fig.2 Earthquake distribution in Yanhe earthquake area

基于上述的地震资料，本文针对2009年10月至12月期间，震中距小于60 km范围内的震情概况进行了分析，研究区域内共记录到地震102次，其中记录的最大余震是2019年10月06日沿河县MS2.8级地震，地震发震时间在2019年10月期间的共62次。根据统计，2.0≤MS＜2.9级地震给8次、1.0≤MS＜1.9级地震20次、0.0≤MS＜0.9级地震占地震记录的59.34%，共41次；在震中距25 km范围内的地震共计94次，占地震记录的92.15%；震中距10 km的区域内余震共59次，占92.18%；沿钟南断层与沿河断层方向往外的10 km范围内，共记录到地震92次，其中贵州境内91次，1次在湖南境内，地震分布统计情况见表2。

表2 沿河M S4.9级地震震中距60 km范围内地震分布(2009-10—2019-12)Table 2 Distribution of earthquakeswithin 60 km of the epicenter of the Yanhe M S4.9 earthquake(2009-10-2019-12)

总的来说，在沿河MS4.9级地震震中位置附近60 km范围内，余震的发震时间集中于2019年10月，余震基本分布在震中距小于25 km的区域（占余震总数的95.31%），其中震中距小于10 km的区域内余震占总数的82.81%，分布在钟南断层与沿河断层10 km范围内的余震次数占余震总数的95.31%。

1.4 沿河地震震源机制解分析

中国地震局台网中心利用Seis-CAP震源机制解软件对本次地震进行反演计算，结果显示此次地震主震时间是2019年10月2日20时，震级为MW4.5，台网定位经纬度为108°38°E、28.40°N，用该方法计算的震源机制解初步判断是逆冲型为主。震源机制解计算结果祥见表3，图3。

贵州省地震局纪星星等利用Seis-CAP震源机制解软件，采用四川东部地区速度模型[13]，选取沿河地震震中距200 km范围内的10个地震台站波形资料，反演的主震震源机制判断结果为走向NE、逆冲兼平移型运动方式，结果同中国台网中心给出的结果基本一致（表3、图3）。综合分析此次地震主要是因NW-SE向的挤压作用而发生的，主要为逆冲性质。

表3 沿河地震震源机制解结果Table 3 Focal mechanism solutions of Yanhe earthquake

图3 沿河M S4.9级地震震源机制结果Fig.3 Focal mechanismsolutions of Yanhe M S4.9 earthquake

2 地震烈度调查

依据《建（构）筑物地震破坏等级划分》（GBT 24335-2009）、《中国地震烈度表》（GB/T17742-2008）、《地震现场工作第三部分：调查规范》（GBT 18208.3-2011）、贵州省地震局地震工作预案（2019年9月28日）修订，此次地震烈度调查及现场科考工作采用抽样调查、单项调查、抽样核实等方法，贵州省地震现场工作队与重庆市地震局现场工作队人员有序展开地震烈度调查，主要调查沿河土家族县甘溪镇、板场镇、夹石镇、淇滩镇，共30个调查点。

地震灾区共涉及沿河县8个乡镇（甘溪镇、谯家镇、夹石镇、晓景乡、板场镇、官舟镇、洪渡镇、土地坳镇），全县受灾房屋4935户，受灾28 564余人，紧急转移受灾群众22 966人。其中甘溪镇房屋受损4600户，谯家镇房屋受损140户，夹石镇房屋受损119户。

通过对调查点数据的核实与分析，此次地震的最高烈度为VI度（6度），震线长轴呈北东走向，长轴10.2 km，短轴6.9 km，VI度（6度）区面积约为55.8 km2，地震烈度图见图5。

图5 贵州省沿河4.9级地震烈度图Fig.5 Intensity map of Yanhe M S4.9 earthquakein Guizhou Province

图4 震源随不同深度变化与最佳深度波形拟合Fig.4 Source variation with different depth and fittingof optimum depth waveform

3 震区震害特征

2019年10月2日地震发生后，由贵州省地震局9人和中国地震局指派的重庆市地震局8人组成的现场工作队立即出发，分别赶往沿河展开地震应急现场处置处置，灾区主要震害特点如下：

（1）沿河地震灾区范围内房屋结构类型主要包括砖混结构、砖木结构及木结构房屋。砖混结构房屋是灾区的主要建筑结构形式，建筑大多未考虑抗震设防措施，抗震性能较差，Ⅵ度区大量砖混结构房屋裂缝，新修建的砖混结构房屋（2012年后）在本次地震中抗震性能普遍不如50～60年的老旧砖木和穿斗木结构房屋。

地震造成贵州沿河灾区8个乡镇房屋不同程度受损，灾区范围内房屋结构类型主要包括砖混结构、砖木结构及木结构房屋，VI度（6度）区内的土木、砖木房屋少数中等破坏，砖混房屋少数轻微破坏，框架房屋基本完好，木结构房屋掉瓦或梭瓦现象较多，砖混结构房屋出现裂缝或裂纹；V度（5度）区外有房屋轻微受损，破坏情况见图6、图7。

图6 房屋破坏情况照片（Ⅵ度区）Fig.6 Photo of thedestruction of thehouse(Ⅵdegree of seismic intensity Area)

图7 房屋破坏情况照片（Ⅴ度区）Fig.7 Photo of thedestruction of thehouse(Fivedegrees of seismic intensity Area)

（2）沿河地震没有造成人员伤亡。Ⅵ度区大量砖混结构房屋裂缝，新修建的砖混结构房屋（2012年后）在本次地震中抗震性能普遍不如50～60年的老旧砖木和穿斗木结构房屋，地震未造成大规模的房屋倒塌和严重破坏，是造成无人员伤亡的主要原因。

（3）此次地震未引起滑坡等地质灾害，也未造成交通、水利及农业财产损失，生命线系统工程结构未收到灾情和破坏报告。

4 震区地质构造调查

为了进一步确定发震断裂，进而更准确地评价震后、乃至更长时间内震区一带的地震活

动情况，10月5日，现场工作队对震区板场镇，官舟镇一带地质构造展开了调查。现场科考队初步的调查显示，震区发震断层（沿河断层）为北东向断裂，断层具有垂向和水平向活动，断裂带地表显示不良，但地貌上有一定显示，沿断层成为相对连续的负地形（图8）。

图8 线性延伸负地形地貌图Fig.8 Negative topographic map of linear extension of Zhongnan fault

钟南断层西南起于道钟村，向北东经板场镇、钟南、杨寨村，止于重庆的石园村附近，延伸约55 km。根据1：20万沿河幅（H-49-ⅩⅩⅪ）、1：5万甘溪幅和1：5万沿河幅，钟南断层在南段整体表现为倾向SE的高角度正断层，倾角60-80°。沿河断层西南起于先店村，向北东经舟门村、淇滩村、沿河县城，止于月亮村，延伸约42 km，根据1：20万沿河幅（H-49-ⅩⅩⅪ）、1：5万甘溪幅和1：5万沿河幅，沿河断层在先店村、舟门村至淇滩村一段整体表现为倾向SE的高角度逆断层，断层倾角60°～80°。两断层附近还发育有一系列派生北东向次级小断层，小断层常交于大断裂上，野外勘察详情见表4。