青海門源6.9級地震應急科學考察取得重要階段性成果
2022年1月8日青海門源6.9級地震發生后,受第二次青藏高原綜合科考研究項目辦公室和甘肅省科技廳指派,由任務九(地質環境與災害)專題一(活動斷裂與地震災害)參加單位蘭州大學袁道陽教授(子專題第三負責人)牽頭負責,會同中國地震局蘭州地震研究所、中山大學和青海省地震局相關科技人員和研究生等10余人(照片1),對本次門源6.9級地震地表破裂帶、發震構造和震害等進行了現場考察,取得了重要階段性成果。

照片1 地震現場考察組成員(鏡向西)
1、門源6.9級地震地表破裂帶總體特征
經現場考察發現,本次6.9級地震地表破裂帶長度約22km,由2條破裂帶組成。其中,主破裂帶沿廣義海原斷裂帶中段的冷龍嶺斷裂西段分布,長度超過17km,最大水平位錯約2.1-2.3米(照片2),向兩端逐漸衰減;南側的次級破裂帶分布在廣義海原斷裂帶中西段的托勒山斷裂東段局部段上,長度約5km,水平位錯約0.5m左右,構成與主破裂帶西段左階斜列的次級分支破裂,應為地震向西破裂的端部效應。

照片2 鐵絲網圍欄被左旋位錯2.1m(鏡向北)
2、門源6.9級地震地表破裂帶表現樣式
本次6.9級地震地表破裂性質以左旋走滑為主,各次級破裂段主要呈左旋左階拉張或右階擠壓的雁列式組合(照片3)。形成了典型的走滑活動斷裂的斷錯地貌,如左旋斷錯紋溝、河床及牧區鐵絲網圍欄、道路路基、車轍、便道、動物腳印等(照片4),同時還形成擠壓脊、張性裂縫、斷層陡坎等(照片5),其變形樣式豐富而典型。

照片3 地震地表破裂帶雁列式組合(鏡向東)

照片4 動物腳印左旋位錯約0.95m(鏡向南東)

照片5 地震形成的擠壓脊高1-3m(鏡向西)
3、門源6.9級地震次生災害
本次地震除造成房屋建筑受損之外,還造成了局部邊坡崩塌、滾石以及凍土開裂和冰面拱曲變形等多種次生災害,同時造成穿越冷龍嶺斷裂的蘭新高鐵大梁隧道和硫磺溝大橋橋面受損而停運(照片6)、部分道路路基變形等。對引起關注的蘭新高鐵橋面變形問題,考察組對橋墩周圍現場調查后初步認為:由于跨硫磺溝的鐵路大橋位于本次地震地表破裂帶的北盤,北盤主要向西運動。因不同橋墩之間距地震地表破裂帶的距離不同,瞬間向西的振動幅度可能存在差異,致使不同橋墩之間的橫梁和鐵軌變形幅度不同,造成右旋位錯的假象,實際上更可能是一種不同步向西振動的變形效應。

照片6 地震破裂帶及硫磺溝大橋橋梁變形(鏡向南)
目前現場調查工作基本結束,有關本次門源6.9級地震科學考察的資料整理、圖件處理和綜合分析正在抓緊進行中,后續綜合研究成果將陸續向外發布。
圖文:袁道陽等
