7.1级地震地面最大波动幅度有多少厘米?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/06 03:52:04

7.1级地震地面最大波动幅度有多少厘米?
7.1级地震地面最大波动幅度有多少厘米?

7.1级地震地面最大波动幅度有多少厘米?
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1976年7月28日凌晨3时42分,在河北省唐山市发生7.8级强烈地震,震中烈度高达Ⅺ度。同日18时45分,又在距唐山40余km的滦县商家林发生 7.1级地震。震中烈度为Ⅸ度。强烈地震的发生,使唐山这座人口稠密、经济发达的工业城市遭到极其严重的损失。根据有关方面统计,这次地震造成24万2000余人死亡,16万4000余人受伤。与唐山地区毗邻的天津市遭到Ⅷ至Ⅸ度破坏。北京虽为Ⅵ度波及区,但个别地点烈...

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1976年7月28日凌晨3时42分,在河北省唐山市发生7.8级强烈地震,震中烈度高达Ⅺ度。同日18时45分,又在距唐山40余km的滦县商家林发生 7.1级地震。震中烈度为Ⅸ度。强烈地震的发生,使唐山这座人口稠密、经济发达的工业城市遭到极其严重的损失。根据有关方面统计,这次地震造成24万2000余人死亡,16万4000余人受伤。与唐山地区毗邻的天津市遭到Ⅷ至Ⅸ度破坏。北京虽为Ⅵ度波及区,但个别地点烈度达到Ⅶ度。唐山地震不仅震撼冀东,殃及京津,而且波及辽、晋、豫、鲁、内蒙古等14个省、直辖市、自治区。其破坏程度与1679年9月2日发生在三河、平谷一带的8级地震相近,而伤亡则更为惨重。这次地震造成的损失总计约为100亿元。
唐山地区历史上没有发生过7级以上的强震,仅在滦县附近有过6级地震,因而唐山市过去被定为不设防的Ⅵ度区。尽管唐山市作为一个可能发生强烈地震的地点未曾被明确地指出过,然而,包括唐山市在内的京津唐渤地区可能发生破坏性地震的见解,自邢台地震之后却不止一次地被强调提出。因此,自1966年起在这一地区逐步建立起测震和其他多种前兆观测项目组成的台网,使京津唐地区成为我国台网较密、项目较多的观测区。
唐山地震前后地震活动、地形变、地电、地磁、重力、地下水化学组分和水位等多种项目观测到了中、短、临和震后变化。各阶段的异常此起彼伏、错综复杂,震后逐渐恢复或趋于平稳,为大地震的研究提供了一次较完整的前兆观测资料〔1〕。1974年国家地震局召开了“华北及渤海地区地震趋势会商会”,会上据多数人意见提出华北一二年内可能发生5-6级地震的若干危险区,其中首先提到的就是京津一带、渤海北部。国务院为此进行了部署1)。震后,国家地震局及时组织了宏观考察与研究〔2〕。1979年4月,国家地震局决定把唐山地震的科学技术总结列为重点研究项目,并责成有关单位在广泛收集、核实震前及震后各种观测资料的基础上,开展深入研究。在上述研究的基础上,1980年8月,国家地震局召开了“唐山地震总结阶段成果交流会”,并责成分析预报中心负责组织编写《一九七六年唐山地震》一书〔1〕。目前有关唐山地震的内部和公开出版的文献资料有数百篇。此次,参考1983-1985年地震前兆清理及有关研究工作结果,对其中的主要内容和资料进行了再研究、审查和补充。
地震基本参数
1976年7月28日先后发生的唐山7.8级和滦县7.1级地震,全国绝大多数地震台基式仪(SK型)记录均出格,无法据此测定震级,只有少数地震台的513型中强震仪记录可以使用。主震基本参数的测定主要根椐全国一些基本台和唐山附近的部分区域台中较可靠的观测资料。国内外的一些测定结果略有差别,列于表1。
表1 地震基本参数表
Table 1 Basic parameters of the earthquake 编号
发震日期
发震时刻
震 中 位 置
震级(MS)
震源深度(km)
震中地名
结果来源

年 月 日
时 分 秒
北 纬
东 经

1
1976 7 28
03 42 54
39°24′
118°00′
7.8
22
唐山
〔3〕

2
1976 7 28
03 42 56
39°38′
118°11′
7.8
11
唐山
〔1〕

3
1976 7 28
03 42 53
39°28′
118°12′
7.8
9
唐山
〔1〕

4
1976 7 27
19 42 54
39.56°
117.87°
7.6
10±1.5
唐山
ISC(Pas.)



±1.6
±0.025
±0.026
7.9
(pP-P)

ISC(NEIS)

注:ISC (International Seismological Centre)所采用的国际标准时相当于北京时间减去8小时。其震源深度凡用pP—P测定者已注明,未加注者是用走时表求出的。 2. Pas.(Pasadena)为美国加州帕萨迪那地震台。 3. NEIS(National Earthquake Information Service)为美国国家地震服务处。


地震地质背景
新生代以来的华北断块区北界是赤峰-开原东西向断裂带,南界是秦岭北缘-肥中-响水河断裂带,西界是贺兰山-六盘山南北断裂带,东界在海域内〔4〕(图1)。其间由各次级深大断裂围限出鄂尔多斯隆起带、山西隆起带、华北平原拗陷带、鲁西-皖北隆起带、胶辽隆起带、阴山-燕山隆起带。
唐山震区位于阴山-燕山隆起带东段的燕山隆起和华北平原拗陷带北部的冀渤凹陷的结合部位,在燕山隆起一侧。
唐山震区位于玉田东南莫氏面隆起的斜坡上,其地壳厚度约32-35km,比周围地区薄2-3km,受宁河-昌黎深断裂、丰台-野鸡坨大断裂、滦县-乐亭断裂和蓟运河断裂的切割,唐山地区形成了一个北东向的菱形块体(图2),菱形块体西南界蓟运河断裂与块体西南发育的北北东向沧东断裂带相交。菱形块体内部盖层中发育有北东向唐山断裂带和近东西向的丰台-丰南断裂;莫霍面及其以下发育有北东向的唐山壳下断裂。盖层断裂与壳下断裂没有连通。这个连通性不好的复杂构造闭锁区可能就是此次地震的发震构造。

图1 华北断块区新生代和现代活动性构造与震中分布图〔1〕
Fig.1 Cenozoic and modern active tectonics of Northern China fault block area and epicenter distribution of historic earthquakes
1.华北断块区边界断裂; 2.次级断块边界断裂; 3.重要的大断裂;
地震震中: 4. M≥8.0; 5. M=7.0-7.9; 6. M=6.0-6.9; 7. M=5.0-5.9


唐山7.8级地震前,华北地区现代构造运动基本上是继承性活动。仅见怀来盆地、冀中凹陷和黄骅凹陷反常上升,而胶东半岛的蓬莱地区却反向下沉(图3)。唐山地区1954-1967年略有上升,平均变化速率0.2mm/d;1967-1969年上升速率为8.8mm/d;1969-1972年下降速率为8.3mm/d;1972-1975年略有回升,速率为2.7mm/d。其下沉沿北东向条带分布且有一个由南西向北东伸展的过程;上升呈东西向分布,有一个由北向南的扩展过程[图4(a)-(f)]。由1971年前的水平地形变资料可知(1972年至震前没有资料),唐山震区1971年前水平地形变量不大,但可见整个震区相对于周围地块呈现逆时针的扭转(图5)。

图2 唐山地区断裂构造图
Fig.2 Fault structure diagram in Tangshan region
1.壳下断裂;2.基底断裂;3.盖层断裂;4.正断裂;5.逆断裂;
6.水平剪切断裂;7.性质不明断裂;8.海陆界线。
断裂名称∶ ①宁河-昌黎断裂;②丰台-野鸡坨断裂;③滦县-乐亭断裂;
④蓟运河断裂;⑤唐山断裂带;⑥丰台-丰南断裂;⑦沧东断裂



图3 1967-1973年华北地区地壳垂直形变图
Fig.3 Vertical deformation diagram of crust in Northern China region(1976-1973)
垂直形变等值线间距为20mm,中间加密间距为10mm,以虚线表示,其它
间距等值线均以数字注明



图4 唐山地区垂直形变图
Fig.4 Vertical deformation diagram in Tangshan region
(a) 1954-1959; (b) 1959-1969; (c) 1968-1969;
(d) 1969-1970; (e) 1970-1972; (f) 1972-1975




图5 唐山地震前1960-1971年地壳水平形变图
Fig.5 Horizontal deformation diagram of crust before the Tangshan earthquake(1960-1971)



烈度分布
据何景昊等资料〔1〕,唐山7.8级地震宏观震中取极震区几何中心,位于唐山市路南区,约为北纬39.6°,东经118.2°,与微观震中基本一致(图6)。

图6 唐山7.8级地震等震线图
Fig.6 Isoseismal map of the M=7.8 Tangshan earthquake


宏观考察结果表明,唐山7.8级地震极震区烈度为Ⅺ度。主要分布在唐山市内,等震线长轴方向大致呈北东 50°,平面上呈椭圆形,长 10.5km,宽3.5-5.5km,面积为47km2。
X度区等震线长轴走向沿北东45-50°方向延伸,呈北东窄,南西宽的瓢形,长35km,最宽处达15km,面积约为370km2。
Ⅸ度区总体为一北东向的不规则椭圆形,长轴长78km,短轴长42km,面积约为1800km2。
Ⅷ度区总体形态呈一卵状圆形,长轴长120km,短轴长84km,面积约为7270km2。
Ⅶ度区总体形态基本与Ⅷ度区相似,呈北北东向不规则的椭圆形,长轴长240km,短轴长150km,面积约为33300km2。
Ⅵ度区大致以承德、怀柔、房山、肃宁、沧州一线为界。
V度区北起辽宁省黑山及内蒙古多伦,南至山西省和顺及山东德州,西至山西太原,面积约为22万km2(图7)。

图7 唐山7.8级地震Ⅴ度区范围示意图
Fig.7 Sketch of the range of intensity V of the Tangshan
earthquake


有感范围北到满州里,南到河南省正阳,西到宁夏的吴忠,长轴长达2142km,面积约为217万km2(图8)。
极震区内出现了一条与构造有关的地震裂缝带,总长大于8km,总宽约30m,总体走向为北东30°。裂缝带两侧呈右旋水平扭动,具典型的张扭性质,由十几条扭裂缝呈反排雁列组成。水平右旋扭距最大达2.3m,南东盘下落0.2-0.7m。较大的雁列状裂缝带有5条。在长达8km主地震裂缝带通过的地区,地面运动强烈,地面位移、上下颠动现象明显。极震区下面地下工程的主体结构,无论其埋藏深度如何,一般均无严重损坏。地下采空区的地面破坏亦无明显加重的现象。
除主裂缝带以外,震区尚见几条次级地震裂缝带。
X度区至Ⅷ度区内地震裂缝也很普遍。Ⅺ度区至Ⅶ度区内到处可见喷水冒砂的现象,在沿海地区和含液化砂层地区更为严重。
在不同地震烈度区内,受构造、地壳介质及浅层地基基础等多种局部因素的控制,分布有多个高烈度异常区或低烈度异常区。
唐山7.8级地震后,当日下午在滦县北部又发生7.1级地震,两次地震破坏的叠加给烈度评定造成了困难。经考察, 7.1级地震极震区的烈度定为Ⅸ度,并划出了Ⅷ度区的北半部线(图6)。
烈度与考察情况详见文献〔1〕。

图8 唐山7.8级地震有感范围略图
Fig.8 Sketch of felt area of the M7.8 Tangshan earthquake



地震序列
1966年邢台地震以前,京津唐张地区只有一个白家疃地震台。 1966 年邢台地震和1975年海城地震后,为监视京津地区的地震活动,陆续增建了一批台站。1966-1976年建立的地震台网列于表2,台站分布见图9。因此,1976年唐山地震前京津唐张区域性地震观测台网己初具规模,可以监测到唐山地区(昌黎以东和渤海湾除外)MS≥ 1.0级的地震。距唐山500km范围内1976年地震前共有地震台66个。除五次6.0级以上地震外,唐山地震序列中其他地震的参数主要是由区域台网测定的。

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