台湾集集地震震源机制

1、亓孝辉: 勘查技术与工程马丽娜: 勘查技术与工程陈红杰：勘查技术与工程高 冯：勘查技术与工程 1999年9月21日凌晨1时47分12.6秒，震级ML7.3级，震中北纬23.87度、东径120.75度，位于台湾南投县集集镇、车笼埔断层上，约在日月潭西偏南12.5公里处，震源深约为7.0公里，主震持续102秒。 大震发生当日，余震频繁。影响最大的一次是发生在主震之后不到1小时的凌晨2:16分，其震级达ML6.8级，这次余震是造成921大震房屋毁损的主要原因；之后的9月22日上午8:14分、9月26日早晨7:15分分别发生ML6.8级余震。台湾的台中、南投两县为921地震的重灾区。地震发生次日有统计

2、数字表明：死亡人数逾2000人，上6534人，受困者2308人。台北县、台北市、苗栗县、台中市、彰化县、云林县等地灾情较为严重。三周后，台湾官方公布：死亡2321人、失踪39人、受伤8722人；死亡人数最多的是台中县石岗乡（1138人）和南投县中寮乡（928人）。有40845户（2.7万东）房屋全部倒塌，41393户（2.4万栋）房屋半倒塌。地震造成台湾岛内火车全部停驶，核一、核二厂跳闸断电、高压输电线塔毁损、台湾全岛停电。 台湾921地震估计造成经济损失92亿美元，约占年GDP的3.3。 这次地震还波及祖国大陆的福建、广东、浙江和江西的部分地区，造成不同程度的影响。福建的福州、泉州、宁德等城

3、市震感强烈，广东的广州至汕头、浙江的温州、江西的南昌、九江等地均有不同程度的震感。 此次地震因车笼埔断层发生错动所致。地震发生后地表产生约100公里的地表破裂带，断层上下盘间错动最大可达7-8米，地震断层表现为由东向西的逆冲错动；位于车笼埔断层线以东约15公里的地盘整体向西北水平位移量达3-4米，最大在东势达到8.5米，且隆起上升达0.5（南段）至9.8米（北段）。集集地震震源机制 1999年9月21日，台湾中部山麓带发生了M7.3的大地震，震源深度为8km，财产损失及人员伤亡是百年来台湾许多地震中损失及伤亡最严重的一次，其震级也是台湾本岛陆上所发生的地震级别最大的。震源机制属低角度逆冲断层成

4、因，余震在平面上围绕着北港高基底做半圆状分布，在垂向上，则分布在逆冲断层的上盘。9.21集集地震震源破坏过程 台湾位于欧亚大陆板块与菲律宾板块的汇聚处，在台湾东北外海的琉球岛弧地区，菲律宾海板块向北俯冲于欧亚大陆板块之下，台东纵谷代表两个板块的碰撞缝合线，其东侧是海岸山脉及菲律宾海板块前缘向西的第三纪岛弧，西侧为中央山脉、西部山麓带以及滨海平原区。由于板块的碰撞及俯冲作用，造山运动自上新世以来持续至今，山脉不断上升，构造活动自东向西发展，西侧较年轻的地层也受到波及。由于主要受到菲律宾海板块向西北方向的推挤，整个岛内地质构造呈北东走向，在西部麓山带造成显著的覆瓦状、低角度的逆冲断层。 地震产生地

5、面破坏而导致结构破坏，如断层上盘发生向上的逆冲、扭曲、变形导致地面变形，表现为地表 的水平位移和垂直位移。 利用多种手段如全球卫星定位、大地测量、从地震加速度计算地震位移、断裂两旁以及山区裂隙错位的实测数据等综合手段绘出图1破坏特点 （1）地震产生的水平位移和垂直位移的数值，上盘远远大于下盘，下盘可以视作静止盘，他处于逆冲断层的被动盘上。 （2）水平位移的方向NW或NNW，与菲律宾海板块运动方向相一致，特别是水平位移量以北端最大。水平量9.2m，垂直量2.2m，石冈水坝抬升达10m，而在震中区的位移量水平为5.0m，垂直2.3m，最大达3.4m。 这是因为地震破裂的撕裂过程，从震中开始沿着过去

6、已经存在的车笼埔断裂向南特别是向北前进，在北端遇到了较大的深部构造的阻挡，而出现增大的现象。至于北端的这个深部构造体，就是北岗高基底。这个突起的存在起了顶撞的作用，使得车笼埔断裂发生转向，由NS向转为EW向，并产生了分支断层，因而地震断层横切石岗大坝造成了严重的破坏。 （3）断层两盘的破坏程度相差很大。上盘（东南盘）远远大于下盘（西北盘），即断层两侧的位移量是主动盘大于被动盘。凡地震断层是逆冲断层型，往往有这种表现。这个影响区长度是约80km，即大震时撕裂地表的长度，但其起破坏作用的宽度 很小。台湾9.21集集地震震害综述与强震发震断层问题 9.21集集大震的震害特殊地方，最突出的特点是对结构

7、物破坏最严重处往往是：第一，地震断层穿越地面处，跨在其上的结构物被切断；第二，发震断层上盘地基的扭曲、破坏、变形、抬升与运动而造成地基失效，致使结构物破坏，断层下盘则相对稳定，其位移量与沉降量极小，其上的建筑仍是完好的：第三,特殊的地质构造与地貌常常诱发地震；第四，如果发震断层遇到了深部构造阻碍时，就可能发生转向或生成分支断层，如造成意外破坏的石冈水坝。台湾9.21集集地震的地质构造特点 台湾地震的原动力，主要是由于菲律宾海板块向台湾岛作NNW向碰撞的缘故。台湾海峡及周边整个地区的地幔流应力场的计算表明，台湾地区甚高阶场（2630阶）地幔流应力场指向台湾本岛的北半部，该区的欧亚板块和菲律宾海板

8、块在台湾岛北部相碰撞，这就是目前台湾地震发生的主要动力源。（如图）近断层强地面运动分布特点1999年9月21日台湾集集地震(Mw7.6)的近断层强地面运动分布具有2个明显特点:(1)地表水平峰值加速度、峰值速度和位移在断层两侧的分布不对称,上盘效应明显; (2)加速度、速度和位移沿断层方向分布特点不一致.在理论分析和对台湾921集集地震的震源机制和断层面的介质特性研究的基础上,建立起一个简化的有限移动源模型,用有限元方法对设计模型的地面运动进行了数值模拟,模拟结果与921集集地震观测到地面运动分布特点相似,并得到如下结论:在不考虑场地条件等影响因素的情况下,断层面的介质刚度在一定程度上影响近场

9、地震动加速度和速度的大小,地面峰值加速度近似与断层面的介质刚度成正比,地面峰值速度近似与断层面的介质刚度的平方根成正比.另外,与断层面介质特性有关的断层位错量、断层面的倾角、破裂方式和运动方向等震源机制参数对强地面运动分布特点也有很大的影响.过去的研究通常简单地把近场地面运动分布不均匀性归结为震源破裂过程的复杂性,研究结果进一步表明,震源机制和断层面的介质刚度是造成近场强地面运动分布不均匀性的主要因素,震源的复杂性与震源机制和断层面的介质刚度不均匀分布有关. 次生灾害 集集地震引起的次生灾害主要包括：崩塌、滑坡和堰塞湖； 集集地震对西部山麓区的地表破坏很大，特别是台湾山区的组成岩石较软弱，而且岩层的构造层面和山坡同向，常常造成很多滑坡和崩塌。在云林县的草岭，崩塌、滑坡体将浊水河上游的清水河阻塞，形成了一个蓄水达千余万方的“天然水库”，即堰塞湖。这种堰塞湖的堆积“坝体”极易溃坝，溃决时将给下游带来巨大的次生灾害。不过因为台湾工程界已作了预防措施，堰塞湖下游两岸