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引子:
老媽去臺灣旅游,結(jié)果到臺北第一天晚上剛睡下,23點(diǎn)遇到了地震,于是只穿了一只拖鞋跑到了室外。當(dāng)她在室外環(huán)顧左右的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)第一時(shí)間跑出來的人都是大陸游客,而臺灣本地人基本上“不慌不忙”的出來避險(xiǎn),比如他們的地接導(dǎo)游,2分鐘之后才從三樓的酒店中“走”到室外,當(dāng)詢問地接導(dǎo)游。
“你們不害怕嗎?”
回答讓人很無語,“習(xí)慣了,沒啥”
“為啥會習(xí)慣?”
“一年有感地震好幾次,無感地震幾十次,你說會不會習(xí)慣”
第二天,我得到消息,打電話問她情況,沒等我開口,從不關(guān)心房地產(chǎn)的老媽首先發(fā)問“你是研究房子的,你說鄭州會地震嗎,如果地震,咱家的房子能撐住嗎”。
這個(gè)問題,我想也是很多“杞人憂天”的朋友們在買房時(shí)候偶爾會閃出的疑問。為了研究這個(gè)問題,我找到了很多網(wǎng)上的資料,特別是很多專業(yè)論文,試著來解答這個(gè)問題。
1
震級和烈度
地震中的概念很多,但最重要的是兩條,一個(gè)是“震級”和“烈度”。
所謂震級就是用地震釋放的能量來表示地震的大小。震級大的地震,釋放的能量多,震級代表地震本身的強(qiáng)弱,只同震源發(fā)出的地震波能量有關(guān),震級小的地震,釋放的能量少,一次地震只有一個(gè)震級。中國一般采用里氏震級,震級每相差1.0級,能量相差大約30倍。
烈度則表示同一次地震在地震波及的各個(gè)地點(diǎn)所造成的影響的程度,與震源深度、震中距、方位角、地質(zhì)構(gòu)造以及土壤性質(zhì)等許多因素有關(guān)。比如著名的2008年汶川地震,震級是8級,但是烈度各地都不一樣,在震中烈度普遍是10級以上,而70公里的之外成都城區(qū)烈度只有7以上。
我國把烈度劃分為十二度,不同烈度的地震,其影響和破壞大體如下▼
地震有多種原因,比如火山噴發(fā),比如核試驗(yàn),但是最重要的,比例最高的就是地質(zhì)斷層活動,汶川地震的主因就是龍門山斷層的活動。
斷層(fault) 地殼受力發(fā)生斷裂,沿破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生顯著相對位移的構(gòu)造。斷層的規(guī)模大小不等,大者沿走向延長可達(dá)上千千米,向下可切穿地殼,通常由許多斷層組成的,稱為斷裂帶。
——百度百科
地震大多數(shù)往往是由斷層活動引起的,是斷層活動的一種表現(xiàn),所以地震與斷層的關(guān)系十分密切。
2
河南地震:大震沒有、小震不多
了解了地震的基礎(chǔ)知識,我們來看一下河南省和鄭州市斷層和地震的基本情況。
先看兩張圖▼
從圖上判斷,河南大部屬于華北平原板塊,河南不是地震的高發(fā)地帶。在河南省16.7萬平方公里的版圖上,分布著一系列的地震活動構(gòu)造帶。在豫北地區(qū),分布著太行山前斷裂帶、聊蘭斷裂帶、華北斷塊南緣斷裂帶等三條斷裂帶。而在豫西地區(qū),又有著秦嶺北簏斷裂帶。
河南省無論是在地震發(fā)生的強(qiáng)度,還是在發(fā)生的頻度方面,在國內(nèi)均屬地震發(fā)生中等程度省份,也就是“大震沒有,小震不多”。
河南省的地震活動,與臨近的陜西、山西、河北、山東、安徽、湖北六省相比,又有著強(qiáng)度較低,震中分散等特點(diǎn)。全省單位面積所釋放出來的能量,不僅低于同屬于華北斷裂帶上的山西、河北、山東等省份,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于臨近的如陜西的水平。與歷史上極少發(fā)生大的破壞性地震的湖北、安徽相當(dāng)。
雖然在歷史上,河南省也發(fā)生過一些大的如6.0級以上的地震6次,但至今沒有發(fā)生過一次7.0級以上的強(qiáng)震,這主要是由于在全省范圍內(nèi)沒有大規(guī)模和高活動性的地震帶分布,即使是通過河南省的地震帶,也是比較稀松的。強(qiáng)震震中分散,而且多分布于與臨省交界的地方,如林州、靈寶、淅川、南陽、潢川、項(xiàng)城等地。這個(gè)特點(diǎn),又決定了在河南省即使發(fā)生較強(qiáng)的地震,也只是在邊境地區(qū),而不會對省內(nèi)其他城市造成什么破壞性的影響,不會影響全局。
自公元46年10月,也就是東漢建武二十二年九月,在今天的河南省南陽市發(fā)生了6.5級地震以來至今,河南省共記錄到可以造成地面局部破壞和人員傷亡的4.7級以上的地震共49次。
在這49次給地面造成破壞的地震中,5.0級以上的地震有28次;6.0級以上的地震有6次。自1949年新中國建立以來至今的50多年里,河南省沒有發(fā)生過一次大于6.0級的地震,但是4.7級以上的地震發(fā)生次數(shù)達(dá)到了9次,平均每過6年,就要發(fā)生一次。
鄭州不在地震帶上,發(fā)生地震的頻率不高,但是,周圍地區(qū)的地震能夠影響到。鄭州最大一次地震在1814年,級別為5級。
鄭州本身發(fā)生地震的頻率不高,大部分都是受相鄰地區(qū)地震的影響,比如,會受到河北邢臺、山東菏澤等地地震的波及。鄭州受河北平原地震帶、汾渭地震帶和河淮地震帶的影響比較大。鄭州經(jīng)證實(shí)最近一次受影響有震感的是2010年10月24發(fā)生在河南省周口市太康縣、扶溝縣、西華縣交界處5.1級地震。
3
鄭州主要的地質(zhì)斷裂帶
影響鄭州市的主要危險(xiǎn)震源是太行山前斷裂帶北端的新鄉(xiāng)潛在震源區(qū)和鄭州市本身所處的潛在震源區(qū)。前者過于復(fù)雜,今天主要談?wù)労笳撸簿褪青嵵荼旧硭械臄嗔褞幍胤健?/p>
根據(jù)河南省地質(zhì)科學(xué)研究所,國家地震局地球物理勘探中心,河南省地震局,鄭州市地震局等幾家勘探研究的結(jié)果,鄭州市區(qū)及其周圍有以下幾條主要斷裂帶:
這里先說兩個(gè)地質(zhì)和古生物學(xué)時(shí)間概念:
第三紀(jì):距今6500萬年~距今260萬年的時(shí)期
老第三紀(jì):開始于6500萬年前,結(jié)束于2330萬年;
新第三紀(jì):距今2330萬年—第四紀(jì)開始。
第四紀(jì):距今260萬年前開始,一直延續(xù)至今。
老鴉陳斷裂帶——F1表示
北起黃河老橋,從邙山東側(cè)通過,向東南方向延伸,經(jīng)老鴉陳、省體育館、市體育場一線,穿過鄭州市區(qū),全長約35km。
最上部斷點(diǎn)距地表僅3.5m(如果發(fā)生地震,由于距離地表過近,所以會造成低級別地震造成高烈度損失),第四紀(jì)晚期仍有活動(這句話非常重要)。
這是鄭州市最重要,也是相對危險(xiǎn)的一條斷層,我曾經(jīng)在學(xué)術(shù)網(wǎng)上專門看有文章對這條斷裂帶進(jìn)行分析,有興趣的朋友可以照過來看看。
上街?jǐn)鄬印狥2表示
西起上街、滎陽和高新區(qū),經(jīng)鄭州市區(qū)的冉屯、老金水區(qū)政府向東延伸至開封一帶,并被縱向斷層切成數(shù)段,延伸長度可達(dá)120km,走向近東西、傾向北。
該斷層在老第三紀(jì)時(shí)期仍在活動,新第三紀(jì)時(shí)期已不再活動。
須水?dāng)鄬印狥3表示
西起南新莊,向東經(jīng)須水、路寨、鳳凰臺至圃田,全長約會50km,走向東西、傾向北,斷距200.0m左右,寬約300.0m左右。
該斷層在新第三紀(jì)時(shí)期仍在活動。
花園口斷層——F4表示
位于市區(qū)東北,通過馬李莊、棗莊東、張花莊。走向北西、傾向北東,斷層寬約350.0m左右,張性。
該斷層在老第三紀(jì)時(shí)期仍在活動,新第三紀(jì)時(shí)期已不再活動。
這是對鄭州市區(qū)地質(zhì)狀況和地震影響比較大的四條斷層,另有幾條不是特別重要的斷層,古滎斷層(F7),自市區(qū)西北插入市區(qū),經(jīng)柿園、碧沙崗。另外在鄭州東南有一個(gè)郭小寨斷裂帶(F8)。另外在東區(qū)還有中牟斷裂帶和中牟北斷裂帶。
這里需要說明一下:
第一、 我們稱作某某斷裂帶,不是指的地震帶,只是指的是地層在此處發(fā)生了斷裂,不是一塊整版。不代表一定危險(xiǎn),更多的因素取決于斷裂帶的最近活動時(shí)間、趨勢和距離地表距離。比如為什么在以上數(shù)條斷裂帶中我們最關(guān)注的老鴉陳斷裂帶,就是基于以上的判斷。
第二、 不是指的這條斷裂帶處于某某地,僅對某某地地質(zhì)產(chǎn)生影響,而是發(fā)源于某某地的斷裂帶,這條斷裂帶可能長達(dá)幾百公里,對沿線都有影響。
第三、 我們的房子地處某某斷裂帶,或者不在某某斷裂帶上,僅僅表示我們的房子相對安全,和相對不安全,如果在我們的周邊發(fā)生如汶川那種級別的大地震,估計(jì)全市受損的狀況都差不多。
第四、 同時(shí)斷裂帶的影響確實(shí)是存在的,比如成都選擇城市發(fā)展方向向南而非向北,其中一個(gè)考慮也是盡可能遠(yuǎn)離活動相對頻繁的龍門山斷裂帶,而確保安全。
究竟鄭州市哪里地質(zhì)條件最有利于建設(shè),這個(gè)問題,牽扯面比較廣,非常復(fù)雜,我只能引用比較專業(yè)化的論文來闡述。(引文中一些專用詞語我曾經(jīng)試圖查過,但是過于復(fù)雜,實(shí)在難以用簡短的語言來描述,只是讓大家看一個(gè)結(jié)果)
鄭州市西部和南部地面峰值加速度和反應(yīng)譜拐點(diǎn)局期都相對較小, 場地工程地質(zhì)條件較好, 鄭州市東北部地面峰值加速度和反應(yīng)譜拐點(diǎn)周期都相對較大, 砂類土和軟土分布廣泛,場地工擇地質(zhì)條件較差。從抗震防災(zāi)角度考慮, 鄭州市西部和南部是相對較好的建筑場地,而東北部則是相對較差的建筑場地。
——選自姚文斌《鄭州地震小區(qū)劃概述》
4
結(jié)束語
并且影響地質(zhì)條件是多樣的,地質(zhì)斷裂帶僅僅是其中的一個(gè)方面,比如說土質(zhì)、地下構(gòu)筑物——防空洞等都有影響,只有綜合梳理,才會得出科學(xué)全面的判斷。
由于不是專業(yè)人士,在闡述這個(gè)問題時(shí)候,難免會出現(xiàn)某些偏頗,希望專門研究地質(zhì)和地震的人士如若發(fā)現(xiàn),請?jiān)诹粞灾胁涣哔n教。
本文引用文獻(xiàn):
姚文斌《鄭州地震小區(qū)劃概述》
劉保金 趙成斌 田勤儉 劉堯興 酆少英《地震勘探資料揭示鄭州老鴉陳斷層特征》
趙成斌、李德慶、趙景堯等《鄭州市東區(qū)淺部斷層的構(gòu)造特征研究》等論文及網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)
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