对尼泊尔4.25大地震的总结 尼泊尔大地震 下载

对尼泊尔4.25大地震的总结

嵇少丞

1.基本情况

2015年4月25日14时11分，尼泊尔（北纬28.147度，东经84.708度）发生了矩震级（Mw）7.8大地震，震中位于加德满都西北约80公里，距离尼泊尔第二大城市、著名的旅游胜地波克拉较近，震源深度15公里。地震释放的能量与2008年5.12汶川地震相当或稍大。地震不仅影响尼泊尔，而且波及印度北部、巴基斯坦、孟加拉国、不丹和中國西藏部分区域。这场地震是继1934年1月15里那场8级的尼泊尔Bihar大地震后（造成约12000人死亡），尼泊尔遭受的最强烈的地震，估计至少会有10000人死亡。加德满都谷地近90％的建筑物已经在地震中被毁。首都加德满都受灾很重，老旧建筑严重倒塌，大批民众露宿街头。就连加德满都医院亦受损严重，加德满都水电供应严重不足，部分商店商品断货。

中国地震台网中心报了8.1级，即面波Ms地震级，虽然易测，但现在国际上已经不大采用，因为该方法对大地震来说并不准确，反映地震释放能量亦并不直接。

据目前已有的统计的地震死亡人数（大量山区乡村的数据还没有上来）：尼泊尔５２３８人，印度76人，中国西藏25人，孟加拉国4人。外国驻尼泊尔的外交人员还死了35人，主震与余震皆导致珠峰南麓雪崩，造成19名登山人员死亡。此地震还在Langtang谷造成巨大的雪崩，造成250失踪（深埋而死亡）。4.25大地震对尼泊尔境内的古建筑是致命一击，联合国教科文组织的文化遗产如加德满都的杜巴广场及其周围的古建筑被毁、近Dharahara塔倒塌就造成180名游客死亡、许多古代寺庙在地震中受损。

尼泊尔2015大地震的最大余震为Ｍｗ６.6级，发生在4月26日，地震造成山体滑塌，造成Bhedetar到Mulghat的公路阻断。

2.发震断裂

震源机制解数据显示，主震的发震断层为一条走向295°，向北倾斜１１°的喜马拉雅主边界断裂（BT:Main Boundary Thrust），滑移矢量（擦痕）近乎垂直断层走向，故该断层为一低角度逆冲断层。据相关的地质资料，喜马拉雅主边界断裂在尼泊尔境内同一地点的复发周期为７５０±1５０年，也就是说，在尼泊尔境内主边界断裂平均滑移速率是每年约4.5厘米，每750年就可以进行一次性的3.375米的滑移，形成一次毁灭性的8级地震。1934年与2015年两次大地震都发生这条断裂上，后者只是前者向西的继续延伸。

根据地质波反演与余震发布研究结果表明，4.25大地震的同震破裂东西向长约１５０公里，南北向地面水平投影宽度约５０公里，断层面上平均滑移长度３米，最大滑动量可达为5.1米。更详细的说，发震断层面上破裂主要分布于初始破裂点东侧区域，滑动量也较大，往断层面浅部走，又出现两个面积相对较小的高滑动区域。

新认识：过去人家以为断裂是从震源开启，然后向两侧传播延长。现在看来，这是不完全的，例如，5.24尼泊尔大地震断裂滑移从震源启动后，向115°方向传播了约150公里，直到能量耗尽为止。也就是说，地震断裂是单向传播的，而不是双向扩展的。汶川地震亦是如此，虽然龙门山主中央断裂的性质（右旋逆断层）与喜马拉雅山主边界断裂的性质（几乎是纯逆冲断裂）不完全一样。此外，同一滑移面积的断裂因其滑移性质不同而释放出不同级别的能量。在造成地震活动的三种主要端元类型的断裂（逆冲断层、走滑断层与正断层）中，以逆冲断层释放的能量最大，因为造成断层上下两盘相对滑移的差应力为地壳垂直重力的三倍，而走滑断层与正断层的则分别为1.2倍与0.75倍。这次4.25尼泊尔大地震发生时，巨大的差应力克服了断层两侧岩石之间的摩擦力，瞬时间把喜马拉雅山在150公里的长度范围内向南推了三米，即印度板块的面积一霎那缩小了，而青藏高原的面积则增加了。青藏高原正是通过一次地震活动扩大发展起来的，这是不以人类意志转移的地质规律。

3.地震成因的构造解释

无论是4.25尼泊尔地震，还是2008年的汶川地震、2009年的玉树地震都是印度板块和欧亚板块碰撞挤压的结果。

印度板块和欧亚板块相碰于约4500万年前。这两个板块最早在雅鲁藏布江一线（缝合线）接触发生碰撞之后，流变学强度较小的亚洲大陆挤压缩短了近1500~2000千米，形成了厚度近乎是正常大陆地壳（35~40千米）两倍的青藏高原增厚地壳（60~70千米）。而位于雅鲁藏布江缝合线之南的印度大陆北缘却被挤压、改造、抬升、形成一条巨大的近东西向延伸的喜马拉雅山脉——世界屋脊。

在尼泊尔，从南到北，分别是主前线逆冲断裂（MFT:Main Frontal Thrust）,主边界逆冲断裂（MBT:Main Boundary Thrust），主中央逆冲断裂（MCT），藏南滑脱带（STD：SouthTibet-- Detachment）,雅鲁藏布江缝合线。其中，主中央逆冲断裂（MCT）与藏南滑脱带（STD）同时活动，分别为逆冲断裂与低角度正断层，夹于两者之间的岩体（珠峰等）像挤牙膏一样被斜向挤出，形成世界的最高峰。从主中央逆冲断裂，到主边界逆冲断裂，再到主前线逆冲断裂，活动是依次的，即起始时间逐渐变新。从南到北，尼泊尔的地势高层分三个台阶增加，每个台阶对于一个上述的逆冲断层。主前线逆冲断裂位于山前盆地之下，主边界逆冲断裂之南为沉积岩，北面为低级变质岩。主中央断裂分开南面的低级的绿片岩相变质岩与北面高级的角闪岩相变质岩。这些块体的叠合就像前进中的推土机前面土层被推覆的现象。

现在主要的大地震都是由MBT与MFT活动造成的。例如，1950年8月15日22时9分34秒，西藏察隅县发生震级为8.6级的强烈地震，震源深度30千米。仪器震中位于（28.4oN，96.7oE），宏观震中在（28.5oN，96.0oE），所以既有人把这次地震称之为察隅地震（靠近仪器震中），也有人称之为墨脱地震（靠近极震区）。墨脱在藏语里是“花朵”之意。墨脱是西藏一块美丽富饶的地方。那次地震，震中烈度12度，强烈地震在倾刻间造成庙宇、官署、村庄毁灭、大地开裂、雪峰崩塌、巨型山石滚滚而下，堰塞江河，山体面貌全非，森林毁没。山间公路两旁连日飞尘蔽日，经旬不散。雅鲁藏布江溃决，水势暴涨。印度布拉马普特河洪水为患，堰渠冲毁，道路切断，桥梁损坏。地震破坏总面积达40平方千米。西藏自治区死亡3300多人，印度死亡1500多人。雅鲁藏布江边山腰上的耶东村，被地震连房带人一起从江西岸被抛到江东岸。毕波村也被整个抛落江心。

另外，当青藏高原隆起到一定的海拔高度（山峰7~8千米高）后就再也不能继续上升了，原因是处于高温高压条件下的深部地壳在其上覆岩石的重力载荷下已作韧性流动，青藏高原下面深部地壳的物质在差应力作用下不得不向东（太平洋方向）侧向运动，离开青藏高原的腹地向高原的边缘涌进以便在印度板块前进的道路上腾出空间，从而使青藏高原随时间推移不断向北、向东北、向东和东南扩展。青藏高原深部地壳高温塑性物质推拥着高原周边的地块向压力低的地方侧向逃逸。与此同时，青藏高原内部一系列近东西向的断裂带的性质也从原先的挤压推覆转变成侧向走滑。最早被挤出的是印支地块（中国滇西、越南、老挝、柬埔寨、泰国），挤出开始于大约3200万年之前。印支地块原先和西藏的冈底斯地块连为一体，呈近东西向延伸，横在印度板块向北前进的道路上。随着印度板块继续向北运移，整个印支地块像一个抽屉一样一边往外抽，一边绕喜马拉雅东构造结作顺时针旋转，最终到了现在我们所见到的这个位置。由于在喜马拉雅东构造结处遭受了强烈变形，压扁伸长，印支地块和冈底斯地体被拉得越来越细，一旦拉断最终将形成大陆规模的布丁构造。

4.尼泊尔地震伤亡人数多的原因

尼泊尔地震伤亡人数多直接与当地地形地貌特征以及房屋的抗震能力相关，对居民的直接杀手是倒塌的房屋、山体滑坡塌方与滚石、以及山前盆地松散沉积的地基失稳。

（1）建筑物的抗震能力低

尼泊尔首都各式建筑建于不同时代、使用不同标准、不同的施工质量。那些老房子、老庙宇，其中地绝大多数未能达到抵抗6--9度以上地震烈度的要求。（1）无筋砖混结构与土墙房子的抗震能力很差，而带粗螺旋箍筋的钢筋混凝土柱，地震时表现较好。（2）钢筋混凝土框架结构房屋的倒塌几乎都和柱子的破坏有关。柱子的破坏主要包括：柱子顶端和底部水平破裂、柱子主筋压屈与压弯、外部保护层剥落、柱体剪切破坏等等。柱梁之间的节点尤其容易破坏。遭到破坏的钢筋混凝土柱子往往是：柱子里钢筋太少太细、箍筋间距过大，搭接长度不足、横向接头钢筋过少等等。柱子是房屋的“脊梁”，软骨头的房屋一震就塌。（3）无筋承重墙主要被剪切断裂破坏。（4）对于砖混结构和钢筋混凝土框架结构的房屋来说，房屋越高，地震时破坏率越高。（5）采用基底隔震技术的楼房的抗震能力大大提高。（6）街面做生意的房屋特别容易被地震毁坏。这类建筑往往采取强梁弱柱体系，而且结构布局不合理。底层临街一面，开洞很大，作为商店的门或窗户，而在背街的那一面墙开洞很小。房子的强度一边强、一边弱，“太偏心”。地震来时，房屋底层破坏后向街心一侧倾倒。所以，地震时，在狭窄街道上行走的人员特别危险，因为不仅临街房屋的前墙会倒塌于街，而且空中的广告牌、路灯、电线杆等也会砸下来。地震时躲藏在结实的家具下或侧旁，通常比跑到房外狭窄街道上更安全。

（2）建筑物坐落在松散沉积物之上

除了上述的原因（1）之外，加德满都损失惨重的原因之二就是该城市建在山前盆地松散的沉积岩物之上。喜马拉雅山的快速隆升，大量沉积物在山前盆地堆积起来，加德满都的地下沉积600米厚，这类松散沉积物空隙度大，内含饱和水，具触变性。在静态情况下，水饱和的沉积物尚具有一定的稳定性，但在动态情况下，例如地震波晃动下，这种水饱和的松散沉积物瞬刻失去稳定性，呈现出液态的物理性质（即沙土液化），使得坐落其上的建筑物在流沙中不均匀下沉，造成建筑物倾倒而彻底摧毁。这就是建筑学上所说的场地效应和地基失效。举个例子，把一块方糖放在一碗小米上，然后来回晃碗，方糖很快沉入小米之中。

（3）山体滑坡和岩石崩塌

尼泊尔整个国家位于印度板块与欧亚板块的前沿边界，从南到北，海拔高度逐渐加大。北部山区之内，山坡陡峭，山高谷深，少量的土壤沿沟分布，人们只能居住和活动于沟谷之中。这个地貌特点注定是地震次生灾害——山体滑坡和岩石崩塌非常严重的地区。地震时，处于断层上盘山顶或悬崖上的岩石就可能滑落下来，飞到路上或村庄，这些“地震飞来石”，有的摧毁房屋，有的击毁汽车，有的砸死行人。尼泊尔4.25地震造成地面隆起和陷落、道路错裂、山崩、滑坡、塌方等严重的次生地质灾害，摧毁了交通、通讯等生命线系统，给营救工作带来困难。

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