北京地区的地震地质

北京地区的地震地质 北京地区的地震地质 时间：2006年07月04日12:36 表 2－9 北京及邻近地区强震（Ms≥6）一览表（l000—1976年） 表 2－10 1957—1977年的二十年间ML≥3.5的地震次数表 表 2—11 北京市郊区房屋破坏情况表 单位：间 表 2－12 北京市市区建筑物破坏情况表 四、北京地区的地震地质 　　（一）北京历史上的地震 　　本市地处燕山地震带与华北平原中部地震带的交汇处，又紧邻汾渭地震带和郯庐深大断裂地震带，是个多震区，历史上曾遭受过多次强烈地震的破坏和影响，其中以1679年马坊地震和1730年西郊地震的影响最大（见表2－9）。 　　自有史记载以来，北京地区曾遭受有感地震592次（到1957年 3月 4日止），其中Ms≥ 有67次（1976年7月28日唐山地震止）。 至于近年来利用仪器记录的地震（ML≥3.5）多达几千次。（见表2－10）。 　　共计5362次 　　震中在北京城区的有两次五级地震，曾使城内一些房屋被破坏： 　　1076年12月（辽道宗太康二年十一月）震中烈度六度，记载：民舍多坏。 　　1627年3月5日（明熹宗天启正月十八日）震中烈度六—七度。记载：京师地震有声，起自西南以至东北，房屋倾倒，伤人无数。 　　（二）地质构造与地震烈度 　　北京地区经历多次地震危害。震害的分布是不均一的，但有一定规律。现根据近年来对唐山地震对北京地区震害的调查研究成果，从地质基础条件方面简述如下： 　　1.灾害概况：震害主要表现以下几方面： 　　（1）房屋建筑物的破坏情况 据北京市地质地形勘测处等有关单位调查结果列表2－11，2－12如下： 　　注：此表不包括近郊居民住房和单位房屋损坏数。 　　单位：平房一间，楼房、厂房一栋 　　从上表可以看出，房屋和其它建筑物的破坏程度，从东南部向西北逐渐减轻，与地震波衰减方向基本一致。在城区房屋倒塌比较少，破坏多属墙倒。 　　（2）地表破坏现象 唐山地震在北京地区产生的地表灾害有地裂缝、喷水、冒沙和山崩。它们都分布在七度区或六度区与七度区的分界处。 　　地裂缝规模最大的在顺义县城东，潮白河大桥东的公路上。该地裂缝总长约1400米，宽1.25米，可见深度2米，呈斜列式，总体走向近东西，拉张裂开。震后沿这条裂缝喷水冒沙。 　　喷水冒沙沙水一部分是沿地裂缝喷出，一部分是由孤立的水孔喷出。前者多呈条带分布，例如平谷县门楼庄乡的南宅和高家庄一带，喷水冒沙大致呈北西方向分布，震后喷水水头 高出地面一尺多；后者则往往聚集成群，例如通县的郎府乡耿楼村，喷水冒沙口就达1000 多个，最大喷沙孔直径可达1米以上。 　　（3）水利工程破坏惜况 主要分布于东部地区，如密云水库白河主坝迎水面护坡层出现滑坡，滑坡土石方量约30万立方米。此外，桥、涵、闸建筑物受到损坏的有110多座，损坏机井1773眼（占全市机井总数的4.6％），北运河河堤有3000多米受到严重破坏。 　　（4）山石滚落 仅见于平谷县的靠山集乡将军关村，陡峭山坡的风化岩块发生崩落，形成多处山崩。 　　2.唐山地震北京地区的烈度分布 　　北京地区总的震害趋势是东部重，西部轻，平原重，山区轻，与理论的地震烈度场大体一致。北京平原地区除西集、马头一带及其他零星小片外，基本属于六度区。如果按照唐山地震的震级和震中距，烈度场的正常衰减，六度区应在震中距90—180公里之间，因此北京地区的东部如西集、马头一带应不到七度，长辛店、房山一带应接近五度，北京市中心区及顺义一带应属于六度弱。但实际上，在六度区内，震害是有异常的。有的异常很突出，高出理论值1度以上，有的与毗邻地区对比，明显的差到半度。主要的异常区有以下地段： 　　（1）西集、马头地区为八度区，高于正常烈度1.5度以上。房屋损坏率大于75％（其中严重破坏超过50％）。 　　（2）东部河流沿岸出现多处七度点，高出正常烈度近1度。房屋损坏率大于75％。如潮白河两岸的棱草村、马坊村、小东庄、崇国寺、赵庄、北庄头；错河沿岸的翟各庄、小辛庄、泃河沿岸的东店；金鸡河沿岸的吕布屯、小故观、北石渠，小中河沿岸的马家堡、衙门村、泥河、杨家营、范庄，以及温榆河附近的古城，凤河岸边的采育镇。 　　（3）北京中心区为六度强、旧平房损坏率大多在5—25％之间，与南邻的南苑（损坏率＜5％），北邻的文教区（损坏率＜5％）相反，烈度相差近半度。 　　（4）少数烈度异常点 六郎庄、李堡、界牌、将军关等，各由于地质构造、土质结构和地貌等因素的影响。 　　3.地质条件与烈度异常的关系 　　北京地区的烈度分布与地质基础关系密切，特别是在平原地区主要是受隐伏地质构造控制，或土质和地貌等因素的影响。 　　（1）地质构造分区的影响 北京平原下隐伏的凹陷与隆起区，似乎控制着烈度异常分布。从调查资料得知凹陷区承受了较厚的新生界，与坚硬的基岩相比。抗震性能较差，因此凹陷区内烈度偏高，特别是在靠近隆起凹陷的边界线附近，其基底岩层高度差悬殊，即在“迎震坡”影响更为明显。 　　例如西集、马坊异常带正位于大厂凹陷带中，而南苑一带的低烈度地又恰在大兴隆起区。再往北，北京中心区位于北京凹陷带中，它的烈度也较八宝山断裂西北侧的京西隆起区为高；也较南东侧的大兴隆起区为高。 　　图2-8 北京城区地下地质构造及震害分布图（据北京地质局地震地质小组） 　　（2）断层对震害的影响 是显而易见的，唐山地震影响的北京市的烈度异常区，不少是与附近有隐伏断裂有关，其中以夏垫断裂最为明显——自西集、郎府、夏垫、崔家窑、巩庄子、马坊、门楼、王辛庄，再向北方向至新城子、这些异常区形成一条北东向烈度异常带，它与夏垫断裂的展布一致。 　　城区的烈度异常点，也与某些断裂的展布一致（见图2—8）。例如良乡—前门断裂穿过人民大会堂和劳动人民文化宫的东南角、王府井百货大楼东南侧以及路东的碧春茶庄等，都受其损坏。 　　莲花池—白塔寺断裂使在其带上的铁道部东楼顶、中联部大烟筒顶端倒落，财政部大楼脱瓦、以及白塔寺塔尖倾斜等破坏。 　　车公庄—德胜门断裂使其国务院第一招待所八楼顶的方烟筒和建筑工程学院实验楼顶大烟筒倒下、北京展览馆塔顶红星震落以及德胜门箭楼房檐脱落等。 　　另外，密云古北口、新城子以及平谷的将军关的八度异常点，则属于基岩山区与断层有关的异常点。前者正位于东西向纬向构造带与北东向构造复合部位。在新城子一带有着明显的东西向断层被北东向断层错开的现象。（该东西向构造是燕山沉降带与内蒙台背斜的分界线，它对地震力的传递可能有一定的阻挡作用）。后者是平谷将军关大队位于沟谷之中，六个生产队自北而南沿沟依次排列。破坏严重的是北部三个队，恰好是北东向断层通过的部位（图 2－9）。 　　（3）潜山的影响 北京城区与近郊区的一些烈度异常区与下伏基岩山梁（潜山）有关。例如，自三里河经白塔寺、德胜门到六公坟地区，下伏基图2－9 将军关地区地质图岩顶面为一个南西—北东向凸起的山梁（潜山），与地面烈度异常区恰相对应：潜山的轴部以及偏“迎震坡”一侧。另外，位于陡坎地形（高差8米）的前缘部位，震害也会较重，例如顺义衙门村为典型。 　　（4）土质对震害的影响 对于（冲积）平原地区的震害来说，浅层的地质条件又在上述基础上施加明显的影响。主要是各种不同刚度的土层的组合，与这些土层的厚度，其抗震性不同所致。明显的现象是在西集、马头一带，位处凹陷区，烈度较高，再加上该地区浅层土质松软，地下水位又高，导致沙土液化，必然使烈度远远增高，因而形成突出八度异常区。 　　另外，在市中心区，地处北京凹陷，烈度相对较高，但是在西郊翠微路以西地区（基岩埋深浅，第四系主要是卵石层），由于浅层地质条件较好，因之房屋损坏率急速降低。 　　地下水的深浅。对于浅埋的松散粉、细砂层的液化起着显著作用，导致极大震害。例如通县郎府乡耿楼村与西集乡粮库最为典型。耿楼地面喷水冒沙口达1000个以上，大队库房由于不均匀沉陷造成了七扭八歪的形状。西集粮库由于不均匀沉陷。使数个粮仓下沉或倾斜，最大沉陷量达0.6米。 　　总之，土质的成分、结构、厚度、层次组合、埋藏深度、地下水的深浅等因素，都可影响砂土液化的程度。液化区的分布也有明显的规律性，主要集中在现代河道的河漫滩及其两侧比较新的古河道上。 　　综上所述，通过对唐山地震给北京地区造成的震害的调查与研究，有助于本市地震地质、工程地质、水文地质、城市规划、工程建筑以及为防震措施等工作提供了重要参考资料。