宁河地震释疑
赵根模
今年4月23日晚间津沽大地突然抖动起来,市地震局遥测中心迅速测定,震级4.1,地点宁河。24日凌晨再次地震,震级4.3,地点仍是宁河。24日下午又震,震级3.8,地点还是宁河。在宁河七里海附近一个小范围短时间连续发生3次明显有感地震,按照地震科学术语,这是一个小规模的“多震型地震序列”。不但天津市区及郊区普遍有感,连市南的静海县也有感。临近的唐山、保定及北京地区也有感。这是在多年平静背景下突然发生的地震,引起公众和专业监测部门的广泛关注与警惕。一时间有推测是前震,有说是余震,还有说是宁河抽吸地下水诱发的,众说纷纭,疑虑重重。
宁河早在春秋战国时代已有人聚集居住,为燕国雍奴郡属地,古时曾叫梁城,清朝中叶改称宁河,在两千多年的历史文献中这里没有大地震记载,甚至小震也很罕见,说明在历史时期,断层处在闭锁状态,地壳处在稳定状态。但是从地震地质构造上看,三河、宝坻、宁河、唐山等市县都位于燕山隆起区与华北平原沉降区的交界地带,北侧地壳块体上升,南侧地壳块体下沉。这个边界过渡带,在地质史上曾经受强烈的剪切变形、挠曲和破裂,于是生成了北西走向的蓟运河断裂、宝坻断裂、汉沽断裂、昌平断裂等,构成北西向张家口—渤海活动构造带的主体,过去也称为燕山地震活动带。它们又和北东走向的断裂,如沧东断裂、天津断裂、香河断裂、夏垫断裂等互相交错,把地壳分割成大大小小的断块。这些断块,在太平洋、印度和欧亚板块挤压碰撞引起的远场构造应力和渤海—华北平原裂谷扩张应力双重作用下,时强时弱地相互错动。这种地壳运动形式已持续了几千万年,成为华北北部地应力最集中、地壳最薄弱和地震最活动的地带。几千年的稳定状态只是表面现象,其实地壳中正悄悄不断地积累应力和能量,达到岩石和断层面的强度极限就会突然发生大地震。该带历史上曾发生1679年三河—平谷8级地震就是一例。
宁河县位于唐山断裂、蓟运河断裂、沧东断裂的交汇部位,在宁河县沧东断裂的走向发生重大转折,与唐山断裂衔接,与蓟运河断裂交切,是应力很容易集中的地带,这里又是北东向唐山—邢台地震带与北西向张家口—渤海地震带的交汇部位,属于潜在震源区。
时间到了1976年,北东向唐山丰南断裂终于失稳错动。7.8级大震发生,从此该地区地壳进入不稳定状态,积累了几千年的应力一旦突然释放,该区地壳中象雪崩一样产生众多大大小小的破裂,所以余震频繁。破裂沿已有断层传播扩展,向西扩展就触发了宁河大地震,向东扩展触发了滦县大地震,形成长达125公里的地震活动带。唐山大震的绝大多数余震集中分布在三个地震活动区,由西到东依次为宁河汉沽区、唐山古冶区和卢龙滦县区。宁河发生的主要地震有3次,即1976年的6.9级、6.2级和1977年6.2级地震。
余震频发期持续了大约两年,逐步平稳下来。地壳由松弛状态逐渐过渡到弹性恢复期,断层进入愈合期。按照地震破裂理论,地震破裂过程很快,但恢复愈合是很缓慢的,通常要几年到几十年的时间。在这个期间,按照地震科学术语,还会有少数残留未破裂的“强固体”或“障碍体”,最终发生破裂,遂形成“晚期强余震”和“超晚期强余震”。宁河4月23日地震就是这样的“超晚期强余震”。这类地震是在余震活动基本停止或已很微弱的背景下发生的,与余震衰减规律不和谐,相对强度较大,很突出,但强度有限,不会造成大的损失。
经过对地震记录的精细研究测算,4月23日宁河地震深达16公里,震源在花岗岩层中下部,因此与深度仅为几百米的井孔抽吸地下水没有关系,而是地下隐伏断层最新错动引起的,仍然属于构造地震。它还说明,宁河地下隐伏的断层是那种具有很大能量的深大断层。测算结果还显示,4.1、4.3和3.8级地震破裂方向不一致,二个是北西方向,一个是北东方向,互相交错属于“共轭型错动”,表明北西向与北东向断裂都发生了运动,它们都是活动断裂。此外,宁河4.1、4.3和3.8级地震的破裂方向不同,地震引起的强地面运动特点不同,所以震中区人感地动有明显区别。由于震源深,所以震中区无破坏,但震感范围较大。 |