(武汉市地震监测中心, 湖北 武汉 430023)
摘要:武汉市经济发达、人口稠密,是国务院确定的全国地震重点监视防御城市,研究武汉及邻区地震构造和地震活动相关性是地震监测预报和震害防御工作的重要基础性工作。通过分析整理研究区内主要断裂性质、活动性等内容,分析研究区内历史中强地震发震背景、能量释放规律,探索未来可能出现中强地震的区域,划定部分发震条带,为预测发震构造及位置提供相关参数。探索结论将为武汉及邻区监测预报提供重要依据。
关键词:武汉及邻区 断裂 地震构造 地震 地震预测
1、区域内主要断裂活动性简述及中强地震构造标志
武汉及邻区研究区跨越了中朝准地台南部、秦岭褶皱系、扬子准地台北部三大构造单元,经历了多旋回复杂的构造运动,断裂构造发育。这些断裂主要为北西西向和北北东向两组方向,构成了研究区的主要构造格架。在新构造时期,由于受到印度洋板块对青藏高原的碰撞挤压和太平洋板块俯冲推挤的影响,本区地壳构造运动由前期的强烈张性隆起和断馅转化为块状差异隆起和坳陷,断裂活动也由前期的张性断块运动转化为走滑活动。第四纪以来,本区主要受滨太平洋构造域的影响,北西西向断裂只局限在少数北西西向断裂带上,大多数断裂已无明显活动;而北北东向断裂的规模和活动性则明显弱于华北地区,且呈现出自东向西活动性逐步减弱的趋势。研究区内大部分断裂第四纪有不同程度活动,个别晚更新世还有活动,如麻城—商城断裂、罗田—霍山断裂。
我们在查阅了大量地震地质资料特别是本区域内通过评审的地震安全性评价报告后,综合各种资料的观点,认为研究区内中强地震构造标志概括为:
1第四纪以来的活动断裂,晚更新世以来的活动断裂是6级以上地震发生的场所。
2不同方向断裂交汇部位。
3不同大地构造单元的结合带,新构造期以来显示差异活动的地带。
4地球物理场上异常变化剧烈区。
⑸ 现代地壳形变观测和仪器定位的小震活动区段。
图1 武汉及邻区地震构造图
表1 武汉及邻区范围内主要断裂特征一览表
断裂名称 | 内长度(km) | 走向 | 最晚活动 时代(区内) | 第四纪以来 活动性质 |
栾川一确山一固始断裂带 | 145 | 北西西 | 前Q | |
龟山一梅山深断裂 | 160 | 北西西 | 前Q | |
桐柏一商城深断裂 | 170 | 280-310° | 前Q | |
青山口一黄坡断裂 | 110 | 北西 | Q1-2 | 左旋走滑 |
襄樊一广济断裂 | 400 | 北西西 | Q2 | 左旋滑 |
乌龙泉断裂 | 88 | 东西 | Q1-2 | 正 |
阳新盆地北缘断裂 | 70 | 东西 | Q1 | 正右旋 |
石首一监利断裂 | 100 | 东西 | Q1-2 | |
郯庐断裂带(梅山段) | 80 | 北东 | Q2 | 逆右旋 |
霍山-罗田断裂 | 130 | 北东 | Q2-3 | 右旋走滑 |
麻城一商城断裂 | 280 | 北东 | Q3 | 右旋走滑 |
潢川一新县断裂 | 180 | 北北东 | Q1-2 | 右旋走滑 |
罗山一大悟断裂 | 150 | 北北东 | Q1-2 | 右旋走滑 |
新干一湖口断裂 | 100 | 北北东 | Q1 | 正断层 |
九江一靖安断裂带 | 180 | 北北东 | Q1-2 | 正断层 |
瑞昌-武宁断裂带 | 150 | 北北东 | Q1-2 | |
修水断裂 | 60 | 北东东 | 早Q | |
塘口一白沙岭断裂 | 70 | 北北东 | Q | 走滑 |
公田-宁乡断裂 | 75 | 北北东 | 早Q | |
武汉一洪湖断裂 | 120 | 北北东 | 早Q | |
沙湖-湘阴断裂 | 180 | 北北东 | Q | |
潜北断裂 | 120 | 北东-东西 | 早Q | |
三阳一皂市断裂 | 70 | 北北西 | 早Q | |
宜城一钟祥断裂 | 150 | 北北西 | Q3 | 逆断层 |
潢川一新县断裂 | 180 | 北北东 | Q1-2 | 右旋走滑 |
罗山一大悟断裂 | 150 | 北北东 | Q1-2 | 右旋走滑 |
新干一湖口断裂 | 100 | 北北东 | Q1 | 正断层 |
九江一靖安断裂带 | 180 | 北北东 | Q1-2 | 正断层 |
瑞昌-武宁断裂带 | 150 | 北北东 | Q1-2 | |
修水断裂 | 60 | 北东东 | 早Q | |
塘口一白沙岭断裂 | 70 | 北北东 | Q | 走滑 |
公田-宁乡断裂 | 75 | 北北东 | 早Q | |
武汉一洪湖晰裂 | 120 | 北北东 | 早Q | |
沙湖-湘阴断裂 | 180 | 北北东 | Q | |
潜北断裂 | 120 | 北东-东西 | 早Q | |
三阳一皂市断裂 | 70 | 北北西 | 早Q | |
宜城一钟祥断裂 | 150 | 北北西 | Q3 | 逆断层 |
2、研究区历史破坏性地震活动的空间分布特征
研究区内有历史记载以来最早的地震记载是公元319年1月江西南昌西北5级地震,有地震记载以来共发生Ms≥4级地震53次,其中Ms≥6.0级地震5次,在研究区内主要的有3次(其它2次在研究区边界上与区域内的主要断裂活动无直接联系)分别为1652年3月安徽霍山东北6级地震、1917年1月安徽霍山6级地震和1932年4月湖北麻城北6级地震,最大地震是1917年1月安徽霍山6级地震,因数目较多不以表格形式列出,给出历史地震的震级频次统计表2与研究区内历史破坏性地震震中分布图2。
图2 研究区内历史破坏性地震(Ms≥4.7)震中分布图
(公元319年—2023年6月)
表2 研究区内历史地震的震级频次统计
震级档 | 4.7—4.9 | 5.0—5.4 | 5.5—5.9 | 6.0—6.4 |
地震次数 | 16 | 21 | 13 | 5 |
研究区内有仪器记载以前的历史地震虽然具有不同定位精度,在震级上是推测的,但从震中分布上还是可以看到中强地震是围绕几个大的地震构造发生的,地震的活动在主要断裂上也具有明显的分段性,如罗田—霍山断裂北部的六安段、霍山段、霍山南段的活动强于南部的罗田段;再如麻城—商城断裂带,其商城以北的北段、麻城—商城中段的活动明显,而团风以南的南段则为推测隐伏断裂,只在第四纪的早期有一定的活动性,这是我们在做地震趋势分析时所考虑的问题之一。
3、研究区内现代地震活动的空间分布特征
研究区内1970年以来共发生ML≥2.5级地震515次,其中5级以上地震2次。研究区的小震活动主要围绕于几个大的断裂及其周边断裂丛集或成带状分布,比较明显区域有罗田—霍山断裂中、北段的丛集、郯城—庐江断裂带至庐山—靖安断裂间的丛集、咸宁—灵乡断裂与武汉—洪湖断裂间的丛集、桐柏—磨子潭断裂与固始—明港断裂间北西西向带状分布、襄樊—广济断裂北段周边的北西西向带状分布、宜城—钟祥断裂周边的丛集等,现代小震活动密集区域是发生中强地震的构造标志之一。
图3 1970年以来研究区内ML≥2.5震中分布图
(公元1970—2023年06月)
表3 1970年以来震级频次统计
震级档(ML) | 2.5—2.9 | 3.0—3.9 | 4.0—4.9 | 5.0—5.9 |
地震次数 | 335 | 157 | 19 | 2 |
结论:(1)武汉及邻区的主要控震构造是襄樊-广济断裂。
(2)具有中强地震背景且可能对武汉造成影响的主要是罗田—霍山断裂北部的六安段、霍山段、霍山南段的活动强于南部的罗田段。
(3)研究区内麻城—商城断裂带,其商城以北的北段、麻城—商城中段的活动较明显。
参考文献:【1】顾功叙.中国地震目录[M]北京:科学出版社.1983.63-65
【2】张虎男,陈伟光,黄坤荣,等.华南沿海新构造运动与地质环境[M].北京:地震出版社,1990.257-259
【3】吴果;周庆;冉洪流;.震级-频度关系中b值的极大似然法估计及其影响因素分析[J].地震地质v.410121-43.
【4】潘华;李金臣;.新一代地震区划图的地震活动性模型[J].城市与减灾No.1080328-33.