海地7.3級地震概況和烈度計算＊

張晁軍 李衛(wèi)東 吳 敏 胡 彬 趙桂儒劉超英 王建芳 趙國鋒 鄭寧寧

(中國地震臺網(wǎng)中心信息網(wǎng)絡部,北京 100045)

海地7.3級地震概況和烈度計算＊

張晁軍 李衛(wèi)東 吳 敏 胡 彬 趙桂儒劉超英 王建芳 趙國鋒 鄭寧寧

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1 海地地震基本信息

2010年1月13日,海地共和國發(fā)生了MS7.3級地震,是海地建國200年來最大的一次地震。據(jù)海地內(nèi)政部長說,地震死亡人數(shù)可能高達20萬,150萬人無家可歸,估計受影響人口超過300萬。截至18日清晨(北京時間),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了5萬具尸體,大約4萬具尸體已經(jīng)在首都外部集體掩埋。據(jù)CNN的報道,海地地震死亡人數(shù)已經(jīng)達到了15萬。

此次地震中,8名中國維和警察罹難。中國國際救援隊受聯(lián)合國國際搜索與救援咨詢團委托,在地震后迅速前往海地展開搜救工作,經(jīng)過超過60小時的連續(xù)奮戰(zhàn)挖掘出8名中國罹難人員的尸體和多名被掩埋人員的尸體,同時在海地開展醫(yī)療救助等相關工作,截至1月24日中國政府已累計為海地提供360萬美元資金和4800萬人民幣物資援助。

那么,是什么原因造成了海地發(fā)生了如此強烈的地震?地震震中的破壞到底有多大?本文將對海地地震的基本情況,震中的破壞情況進行初步分析。

2 海地國家概況

海地共和國位于加勒比海北部,伊斯帕尼奧拉島(Hispaniola即海地島)西部,東界多米尼加共和國,南臨加勒比海,北瀕大西洋,西與古巴和牙買加隔海相望。海岸線長1080余千米。北部屬熱帶雨林氣候,南部為熱帶草原氣候。年平均氣溫25℃左右,跨熱帶雨林和熱帶草原兩大氣候。海地全稱為海地共和國。1804年1月1日宣告獨立,取國名海地,是世界上第一個獨立的黑人國家?！癏aiti”印第安語意為“多山的地方”。國土面積2.78萬平方公里。人口850萬,黑人占95%,因此有“黑人共和國”之稱。居民多信奉天主教。官方語言為法語和克里奧爾語,90%居民使用克里奧爾語。貨幣為古德。首都太子港(Port-au-Prince)。海地經(jīng)濟以農(nóng)業(yè)為主,是拉丁美洲最窮的國家,也是世界上最不發(fā)達的國家之一。

3 地質(zhì)構造背景

從板塊分布和地質(zhì)構造環(huán)境來看(圖1),海地地區(qū)有發(fā)生破壞性地震的地質(zhì)條件,北部是向西南運動為主的北美板塊,西南是向東北方向運動的太平洋板塊,東南是以北北西運動為主的南美板塊。整個島內(nèi),大小斷層錯綜復雜,走滑斷層、逆沖斷層、正斷層極為發(fā)育,從大的構造環(huán)境來說海地地震是這些板塊相互作用的結果。此次地震發(fā)生在EtangdeMiragoane斷層與Jacmel-Fauchedepression斷層的交匯處(圖1中★處),還有一些未被探明的隱伏斷層[1]。

圖1 加勒比海地區(qū)地質(zhì)構造略圖和地殼運動的主要方向[1]

圖2 海地主震及余震(M≥4.5)(2010-01-13～2010-01-15)分布圖?！餅橹髡鹞恢?○為余震分布

4 地震參數(shù)及地震震源機制

4.1 地震參數(shù)

地震發(fā)生時間:北京時間2010年1月13日5時53分(海地當?shù)貢r間,2010年1月12日16時53分)。

地震地點:海地地區(qū)(18.5°N,72.5°W)。

地震強度(震級):中國國家臺網(wǎng)MS7.3級,美國國家臺網(wǎng)MW7.0級。

震源深度:約10km。

圖2顯示了海地主震及余震分布,余震展布方向呈北北東(NNE)方向。余震長軸為95km,短軸為40km,余震面積為3800km2。

4.2 歷史地震

加勒比海地區(qū)是一個巨大的走滑—俯沖體系,根據(jù)歷史資料分析,海地地區(qū)近30年來未發(fā)生過7級以上的大地震。以往的大地震也都是深源地震,沒有造成太大的影響,30多年來超過3.5級地震以上共250余次,最大一次地震僅為6.4級(圖3)。

圖3 海地地區(qū)1973年以來的地震分布

圖4 海地地震震源機制解(據(jù)中國地震局地球物理研究所劉超等)

4.3 震源機制

此次海地MS7.3地震的地震矩為7.1×1019N·m,斷層走向254°,傾角68°,滑動角11°,根據(jù)余震分布及震源機制解(圖4)分析,海地地震為左旋走滑型破裂。

5 海地地震烈度計算

烈度是評估地震破壞的強度單位。地震烈度的計算可以采用地震儀器計算和現(xiàn)場調(diào)查的方式獲取。由于此次地震據(jù)中國較遠,現(xiàn)場也沒有詳細開展烈度調(diào)查,為了快速掌握當?shù)氐卣鹌茐那闆r,我們通過同震位移進行震中烈度近似計算,根據(jù)中國地震臺網(wǎng)速報結果和中國地球物理研究所地震矩張量解,對海地地震烈度進行了快速評估。

圖5顯示了同震位移方法計算的震中烈度分布,震中區(qū)最大烈度約為X度,破裂方向為北東方向。

圖5 同震位移烈度分布,震中位移烈度為Ⅹ度

圖6 海地地圖與圖5疊加效果(注:Ⅷ度以下區(qū)域可能與實際地震影響有較大出入,僅供參考)

為了更清楚地顯示烈度在地理空間的實際分布和更好地評估地震影響,我們將此圖疊加在google earth地圖上(圖6)。初步計算得到,極震區(qū)破裂長度約100km,震中烈度達到Ⅹ度,Ⅹ度區(qū)長度105km,寬度15km,面積約1575km2;Ⅸ度區(qū)長度125km,寬度35km,面積約4375km2;Ⅷ度區(qū)長度160km,寬度65km,面積約10400km2。海地首都太子港在X度烈度區(qū)邊緣,這就是造成本次地震大量建筑物損毀、人員傷亡的主要原因。在X度烈度區(qū)域,一般的建筑物會發(fā)生毀滅性的破壞,我們在電視中看到海地總統(tǒng)府坍塌,聯(lián)合國海地穩(wěn)定特派團總部建筑物變成一片廢墟也印證了這一點。

6 結束語

中國人民剛剛經(jīng)歷了5·12汶川地震的洗禮,海地地震再次說明,人類對地球的了解還甚少,減輕自然災害仍然是全人類面臨的長期的嚴峻挑戰(zhàn)。從地質(zhì)學的角度說,海地7.3級地震是該地區(qū)200年來最大的一次地震,一定會對這一地區(qū)的應力場起到調(diào)整作用,未來海地地區(qū)的地震活動如何發(fā)展還需要深入的研究和探索。

致謝

感謝陳會忠研究員、李大輝研究員對本文的指導和對該工作的大力支持。

(作者電子信箱,張晁軍:zhangchaojun@seis.ac.cn)

[1]MaurrasseF.SurveyofthegeologyofHaiti.MiamiGeologicalSociety.1982:1-108

P315;

A;

10.3969/j.issn.0235-4975.2010.02.001

2010-02-21;

2010-02-25。