愛華網(wǎng)2012年5月28日河北唐山地震及其地質(zhì)背景
嵇少丞
2012年5月28日10時22分河北地震了，北京、天津、承德、秦皇島、廊坊、遼寧省葫蘆島、盤錦、錦州等地區(qū)（特別是住樓房高層的人）有感。
震中位于在河北省唐山市市轄區(qū)、灤縣交界(北緯39.7度,東經(jīng)118.5度)發(fā)生4.8級地震，震源深度8公里。震中位于唐山市區(qū)東北47公里，據(jù)北京204公里，天津145公里。
5月29日凌晨5時00分41秒，在河北唐山市轄區(qū)、灤縣交界處又發(fā)生3.2級地震，震源深度6公里。以后，如何演化，我們拭目以待。
現(xiàn)有的震源機制分析表明，地震發(fā)生在北東-南西走向（202°）、向西北方向傾斜（傾角58°）的右旋走滑兼具少許正斷的斷裂（202,58）上，與1976年7.8級地震的性質(zhì)幾乎相同，我推測是老兇手重新作案，那條造成1976年唐山地震的斷裂在其東北方向重新活動！所以，這次地震不宜稱之為唐山地震的余震。退一步說，如果新的野外調(diào)查的地質(zhì)數(shù)據(jù)顯示，這次地震確實發(fā)生在不同于產(chǎn)生1976地震的活動斷裂上，后果就有些可怕，因為4.8級亦可能是下次強震的前震。我想，國家地震局的專家也正急于搞清楚這個問題。
1976年的唐山地震造成24萬人死亡。
另外，
北京時間28日1時2分17秒，河北省秦皇島市昌黎縣(北緯39.5，東經(jīng)119.3) 亦發(fā)生3.2級地震，震源深度10公里。
1976年唐山大地震過后兩個多小時，國家地震局因地震儀記錄出格等原因，竟然不知震中在哪，不得不派地震地質(zhì)和地球物理研究人員兵分4路朝著東南西北四個方向在200千米的范圍內(nèi)尋找極震區(qū)。最早報出唐山是震中的不是國家地震局，而是郵電局，因為郵電局在與各地聯(lián)絡(luò)過程中發(fā)現(xiàn)唯獨唐山市的電話打不通（錢鋼，2008）。
5.28地震位于華北地塊上。華北地塊是一個活化的地塊，它的活化對中國影響很大。
如上圖所示，受印度板塊與太平洋板塊的聯(lián)合作用，華北地塊正在發(fā)生東移，其西北邊界是阿爾金左旋走滑斷裂、祁連山推覆斷裂和左旋斜沖的海原斷裂。阿爾金斷裂的左旋走滑速率9-10毫米/年，橫跨祁連山推覆斷裂帶地殼的縮短速率是7-10 毫米/年, 海原斷裂的左旋走滑速率約為7.5毫米/年。遇到堅硬的額爾多斯地塊,逃逸構(gòu)造只好繞著走，應(yīng)變的強烈不協(xié)調(diào)造成在額爾多斯地塊東西兩側(cè)皆形成拉分盆地，西側(cè)是銀川盆地，東側(cè)是山西地塹。然后在山西地塹的北端連結(jié)上京津唐張（北京、天津、唐山、張家口）地區(qū)的近東西斷裂，最后向東潛入渤海。歷史上華北地塊的邊界斷裂上發(fā)生過許多特大地震，例如，1920年12月16日晚8時06分發(fā)生的8.5級海原大地震，地震發(fā)生時，寧夏海原黃土高原六盤山山區(qū)劇烈晃動，鳴聲如雷，山頭滑落河谷。僅僅幾分鐘，極震區(qū)兩萬多平方千米內(nèi)山崩地裂，房屋倒塌，慘象寰生。地震波環(huán)繞地球七圈，強烈的震動持續(xù)近20分鐘。當(dāng)時全球96個地震臺全部記錄到了這次大地震?！昂Ｔ卣疳尫懦龅哪芰浚喈?dāng)于投放了2.2億噸TNT炸藥或11.2個唐山大地震”。公元1556年1月23日發(fā)生的陜西華縣8.0級大地震也在這條斷裂帶上，這次地震死亡人口達(dá)83萬之多，為古今中外地震歷史的罕見。這條斷裂帶使北京及其周圍地區(qū)在近一千年來曾遭受過9 次 6 級以上破壞性地震的襲擊。
張家口-渤海斷裂帶的活動構(gòu)造影響京津唐張及周邊地區(qū)的安全，它西起山西裂谷的北端，往東經(jīng)五臺山，然后經(jīng)過河北省尚義和張北、北京市的官廳水庫、順義、三河，最后在唐山與天津之間進(jìn)入渤海，全長約1000千米。這條斷裂帶是阿爾金左行走滑斷裂帶跳越鄂爾多斯地塊之后向東在華北平原上新的延伸和繼續(xù)，預(yù)計500-1000萬年之后，阿爾金斷裂帶將從其與祁連山交界處向北東東方向擴展，從而直線連上張家口-渤海斷裂帶。目前張家口-渤海斷裂帶成熟度尚低，斷裂分散，應(yīng)變尚未高度集中。斷裂帶內(nèi)次級斷裂連續(xù)性差，多呈羽列狀分布、斷斷續(xù)續(xù)、傾向不一、時陡時緩、急轉(zhuǎn)彎和疊斷障礙體非常普遍，應(yīng)力容易集中形成地震。所以，華北斷裂帶歷史上發(fā)生過多次大地震。
京津唐張（北京、天津、唐山、張家口）是中國遭受地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。1949年中國人民共和國成立以來，先后發(fā)生6級以上地震12次，比較嚴(yán)重的有1966年的邢臺地震、1967年的河間地震、1976年的唐山地震和1998年的張北地震，都造成了重大的人員傷亡和經(jīng)濟損失，其中邢臺地震造成8000多人死亡，唐山地震造成24萬人死亡，16萬人受重傷，百年城市毀于一旦，舉世震驚。
地質(zhì)學(xué)家統(tǒng)計分析了河北省和北京、天津兩市地震震源機制，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)造成地震的構(gòu)造應(yīng)力場基本一致： S1呈北東東 (約68º)向近水平，S2近垂直，S3呈北北西向近水平。地質(zhì)和GPS資料皆顯示，張家口-渤海斷裂帶的總體性質(zhì)是左旋走滑兼具正斷。然而，華北斷裂帶內(nèi)各個次級斷層的性質(zhì)隨其定向不同而有所不同。例如，1976年7月28日唐山7.8級主震(39.6ºN，118.1ºE) 發(fā)生在一條北東向、約140千米長的隱伏右旋走滑斷層上，震源機制顯示，斷層面直立、走向30º，S1(255，00) ， S2 (030，90) ，S3 (165，00)。由于唐山地區(qū)第四紀(jì)松散沉積層較厚 (50-800 米)，地表上能看到的同震破裂帶僅約8 千米長，30米寬，大部分同震破裂帶隱蔽在第四紀(jì)松散沉積物之下。地表觀測到的最大右旋位移量1.53米，垂直位移量0.7米，這些正斷性質(zhì)的垂直位移是淺表現(xiàn)象，可能并不代表地下基巖的運動。前人的研究表明，地下基巖的斜滑運動到了地表沉積層常解耦成傾滑型和走滑型兩種不同的應(yīng)變。主震之后的三年內(nèi)余震都發(fā)生在這個北東向總長140千米的帶內(nèi)。自2004年12月24日印尼8.9級巨震之后，唐山地區(qū)正斷層性質(zhì)的地震活動明顯增多，可能說明大陸逃逸被印尼巨震拉開新一輪加速前進(jìn)的序幕。當(dāng)年唐山災(zāi)后原地重建，沒有另選新址,新唐山仍然處與地震活動斷裂帶上，這無疑為今后的城市安全發(fā)展及防震減災(zāi)留下一定的隱患。
華北斷裂帶使北京及其周圍地區(qū)在近1000年來曾遭受過 9 次 6 級以上破壞性地震的襲擊，它們分別是：1057 年北京南郊6.8級地震，1337 年懷來 6.5級地震，1484 年居庸關(guān) 6.8 級地震，1536 年通縣南 6.0 級地 震，1658年淶水 6.0 級地震，1665 年通縣西 6.5 級地震，1679 年七月二十八日三河-平谷8.0級地震（見我先前博文“地震與皇帝的罪己詔”），1720 年沙城6.8 級地震和 1730 年北京西郊6.5級地震等。三河-平谷地震發(fā)生在北東向新夏墊斷層，地表破裂帶僅約10千米，垂直滑移量3.12米，平均復(fù)發(fā)周期6500年。
河北近200年來發(fā)生過地震有：1805年河北昌黎地震，1830年河北磁縣地震，1934年河北撫寧地震，1954年衡水地震，1966年邢臺地震，1976年唐山地震，1998年河北尚義地震，2006年河北文安地震。
對北京構(gòu)成威脅的還有幾條活動斷裂，如八寶山斷裂、黃莊－高麗營斷裂、順義－良鄉(xiāng)斷裂。北京是共和國的首都，人口兩千萬，黨政軍重要部門和重要人物都在北京，各國使領(lǐng)館亦在北京。地震最可怕的是它往往在你毫無準(zhǔn)備的時候給你致命一擊。這就是為什么北京是目前中國地震界設(shè)防的核心區(qū)域的原因。目前在首都圈15萬平方千米的范圍內(nèi)，中國地震局布置了非常密集的地震臺站，共布設(shè)了107個數(shù)字地震臺站、120個強震動觀測臺、200多臺套地震前兆觀測設(shè)備。
1975年2月4日7.3級遼寧海城地震發(fā)生在一條NWW向隱狀左旋走滑逆斷層 (析木河斷裂)上，震源機制顯示，斷層面走向108º，向南西傾86º，S1 (063，08) ，S2 (302，74) ，S3 (154，14)。在這些北東向郯廬斷裂通過的附近地區(qū)，產(chǎn)生地震的斷層不是北東向的右旋走滑斷層，而是北西西向略具逆沖分量的左旋走滑斷層，說明析木河斷裂應(yīng)該是張家口-渤海斷裂帶在遼南的分枝斷裂，此外也佐證即使在中國沿海地帶印度-歐亞大陸碰撞擠壓造成的大陸逃逸構(gòu)造運動仍然起主導(dǎo)作用。
