2010年青海玉树7.1级地震综合科考

发布时间:2020-04-10 15:39:40 来源:中国地震局青海玉树7点1级地震综合科学考察队
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中国地震局青海玉树7.1级地震综合科学考察队

  2010年4月14日7时49分,青海省玉树藏族自治州发生7.1级强烈地震,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。地震发生后,中国地震局组成了“玉树7.1级地震综合科学考察队”,从地震地质、地震观测、地形变测量、工程震害调查等几个方面对这次地震进行科学考察及震后应急处置,先后有局属17个单位的198人参加。通过科考,我们有以下发现:

  一、13年间,4次大地震发生在这个块体周边

  玉树7.1级地震是发生于巴颜喀喇块体南边界——甘孜—玉树断裂上的大地震,是继1997年玛尼7.5级地震以来,发生在巴颜喀喇地块边界活动断裂带上的第4次7级以上破坏性地震,另外2次分别为2001年昆仑山口西8.1级地震和2008年汶川8.0级地震。通过对于玉树地震的科学考察,系统地研究活动块体边界大地震孕育、发生和迁移的规律,对科学地判断中国大陆未来地震发展趋势有重要的意义。

  二、地震地表破裂带最大错开了2.4米

  地震地质考察取得的初步成果表明,玉树地震发生在巴颜喀喇块体南侧边界断裂——甘孜-玉树断裂带的中段。地震在玉树县结古镇至隆宝镇之间产生了一系列包括剪切破裂、张剪切破裂、压剪切破裂、张性破裂、及鼓包或陷落坑、冰裂缝等地表破裂单元。这个地震地表破裂带总体走向300°,长度约65km,破裂带分为两条左行左阶羽列次级地表破裂,分别为结隆次级地表破裂带和结古次级地表破裂带。结隆次级地表破裂带长度约15km,最大同震左旋位移值0.66m,平均同震左旋位移值0.28m;结古次级地表破裂带长度约31km,平均同震左旋位移值1.3m,最大同震左旋位移值2.4m,也是玉树地震地表破裂带上测量到的最大同震左旋位移值。东南端存在明显的逆冲垂直分量,最大垂直位移可达0.7m。

图1-1玉树地震形成的地表破裂

图1-2玉树地震形成的地表破裂

图1 玉树地震形成的地表破裂

  三、地震的发震断裂带近乎直立

  地球物理观测分析对比了巴颜喀喇地块和相邻的羌塘地块,结果表明,巴颜喀喇块体和羌塘块体的上地壳介质速度有明显的差异,在0-30km的深度,巴颜喀喇块体为低速异常区,羌塘块体为高速异常区,其分界恰好在玉树断裂带。人工地震探测结果表明,玉树7.1级地震震源深度刚好位于上地壳高速向低速过渡区和速度等值线及壳内界面明显起伏变化段的上方,玉树地震的孕育发生可能与这种地壳结构构造相关。大地电磁测深研究表明,甘孜-玉树断裂带在地壳浅部表现为相对低阻,在中下地壳却表现为一个相对高阻带。玉树地震发震断裂带为夹在两高阻带之间的走滑断裂带,产状接近直立。

图2囊谦-温泉深地震测深获得的二维地壳上地幔结构构造  

图2 囊谦-温泉深地震测深获得的二维地壳上地幔结构构造

  四、震后的地表变形一直持续了80天左右

  根据地壳变形观测结果,将整个地表破裂的形变场分为三段:西北段约17km和东南段约30km,地表破裂遗迹比较明显;中段约13km,没有明显的地表破裂遗迹。地震地表破裂的遗迹基本上限于断层两侧10km范围内,地震破裂迹线十分明显,与发震断层的位置基本一致。观测到的最大水平位移42cm,最大垂直位移8.1cm,与地震地表破裂反映的断层运动性质和位移量相当。跨断层的GPS观测剖面测量结果表明,震后变形持续时间约为80天左右,在空间上远离断层震后蠕变量按指数衰减,在时间上同样存在震后蠕变按指数衰减的现象。

  图3-GPS观测获得的玉树地震同震变形

图3 GPS观测获得的玉树地震同震变形

  五、实践证明,框架结构建筑抗震性能良好

  工程震害及影响调查发现,主要破裂能量释放地段位于结古镇。由于城区狭小、人口众多,建筑物密集,造成严重的震害。发震断层沿结古镇西南部边上穿过,造成了城区西部震害明显重于东部。从建筑物毁坏比例来看,土木结构最高,其次为砌块结构,砖混与底框相当,框架结构建筑倒塌率最低。单就土木建筑物而言,毁坏和严重破坏占到土木房屋总数的88%,而基本完好的少之又少。框架结构建筑抗震性能良好,在地震中表现最为突出。从破坏原因来看,土木房屋材料强度差,墙、木梁、檩条以及草泥屋面之间松散搭接,抗震能力极差,在地震多发区,不宜采用这类结构建筑物。

图4-1玉树地震在州府所在地结古镇造成的震害

图4-2玉树地震在州府所在地结古镇造成的震害

图4 玉树地震在州府所在地结古镇造成的震害

  六、建筑抗震要注意这些方面

  根据玉树地震科考调查和研究的结果,对建筑抗震有如下建议:

  山区地形、地貌及场地对结构破坏有重大影响,应尽量避免在不稳定的山上或边坡建房,或将边坡作相应的加固处理;建在斜坡上的建筑,底层刚度不均,导致结构倒塌或严重破坏,应将地基处理成平面,或底层进行特殊设计;要避免使用无芯柱的多层空心砌块结构,使用此类结构时要考虑设置芯柱,以提高其抗震性能;避免使用泥浆砌筑的片石基础,改用混凝土砌筑或用其它符合抗震性能要求的基础形式;居民自建房要考虑使用同一种建筑材料,尽量避免土坯、石块等同时使用,布局要规整;相邻建筑要选择合理的间距,避免因相邻建筑物的倒塌破坏等影响周围房屋;新建房屋时,要特别注重预制楼板之间的可靠连接,要充分处理好构件之间的连接问题。

  注:文中图件和照片均引自“玉树7.1级地震综合科学考察研究报告”。

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