2014年云南3次M>6地震災害特征對比分析

張彥琪+陳維鋒+盧永坤+陳坤華+林國良+李世成

摘要：以2014年云南地區發生的盈江61、魯甸65和景谷66級等3次震級相近的地震為研究對象，在總結分析3次地震的災害特征基礎上，分析引發魯甸地震災害較重及盈江、景谷地震災害相對較輕的原因，針對地震災害區域性差異特點提出了農居房屋建房理念、結構抗震選址以及應急處置等方面的建議。

關鍵詞：地震災害；盈江地震；魯甸地震；景谷地震；云南地區

中圖分類號：P3159文獻標識碼：A文章編號：1000-0666（2017）01-0144-09

0引言

由于印度板塊與歐亞板塊的持續碰撞，處于中國大陸內部的云南地區地震活動強烈（趙洪聲等，2001；秦嘉政等，2012），具有頻度高、分布廣、強度大等特點。2014年，云南地區共發生8次M≥50破壞性地震（其中50～59級5次，60～69級3次），造成的經濟損失、人員死亡、失蹤和受傷數量比重分別占全國同期的8403%、992%、100%和9786%。

對于云南地區的地震災害特征，不同學者從不同角度進行了分析研究。趙洪生等（2001）研究認為，云南地區的地震災害以紅河斷裂帶為界，呈現出東部地區要重于西部地區的特點；白仙富等（2013）研究認為，云南地區的地震災害損失因自然地理、地質環境的差異而不同，其中以滇東北地區的地震災害損失最為嚴重；周光全等（2003）研究認為，由于社會財富和房屋建筑抗震性能的差異，云南各地的地震災害會呈現出不同特點。另外，隨著社會的不斷發展，經濟水平日漸提高，社會財富不斷增多，地震造成的經濟損失會越來越重（趙洪聲等，2001；周光全等，2009；周桂華等，2012；白仙富等，2013）。本文選取盈江61級地震（下文簡稱盈江地震）、魯甸65級地震（下文簡稱魯甸地震）和景谷66級地震（下文簡稱景谷地震）作為研究對象，這3次地震雖然震級相差不大，但造成的災害卻明顯不同，其中魯甸地震災害最為嚴重，盈江、景谷地震災害相對較輕（張彥琪等，2015；和嘉吉等，2015a）。

皇甫崗等（2014）研究表明，2011年3月24日緬甸孟帕亞72級地震的發生標志著云南地區新一輪的強震活躍期拉開序幕。因此，面對如此嚴重的地震形勢和地震災害考驗，盈江、魯甸和景谷這3次地震都是所在縣境內有歷史地震記載以來的最大地震，具有一定的代表性，通過總結分析這3次典型地震事件的災害特征及震害引發原因、對比分析災害差異原因，在一定程度上可以厘定滇東北、滇西和滇西南地區的地震破壞情況，對地震災害快速判定、地震現場烈度評定及損失評估、應急響應決策等工作具有重要的現實參考意義。

1地震災害特征

11盈江61級地震

111地震烈度

盈江61級地震是該縣境內有歷史地震記載以來的最大地震。其最高烈度為Ⅷ度，極震區烈度為Ⅷ度，超當地Ⅶ度的設防烈度。宏觀震中位于盈江縣卡場鎮五排—卡場—龍洞一帶，等震線形狀呈橢圓形，長軸走向近SN向。災區總面積約3 150 km2（不包括緬甸部分），其中Ⅷ度區面積約250 km2，Ⅶ度區面積約1 040 km2，Ⅵ度區面積約1 860 km2（圖1）。

112破壞情況

（1）人員傷亡：在盈江61級地震發生前6天，震中附近曾發生過一次56級地震，造成15人受傷（其中1人重傷，14人輕傷）。本次地震共造成45人受傷，其中12人重傷，33人輕傷。

（2）房屋震害：盈江地震的房屋建筑破壞以極震區（Ⅷ度區）的穿斗木結構、空心磚墻抬梁結構和磚木結構房屋的破壞為主。其主要震害現象表現為：穿斗木結構房屋個別傾斜、木架脫榫、柱腳位移，少數梭、掉瓦；空心磚墻抬梁房屋多數墻體倒塌或局部倒塌；磚木結構房屋少數倒塌，大多數墻體開裂，梭、掉瓦。

（3）地震地質災害：盈江地震極震區（Ⅷ度區）原有地質災害點54個，本次地震新增24個。據吳坤罡等（2015）的調查結果，盈江地震引發的地質災害主要有崩塌、滑坡和地裂縫3類：崩塌規模普遍較小，方量不大（幾方到數十方），多發生在修建公路時開挖的邊坡上；明顯的滑坡體（群）主要有9處，主要分布在極震區（Ⅷ度區）的卡場—勐弄一帶；地裂縫發育，分布在Ⅶ度及以上區域的多個地方，其寬度從數厘米到20厘米不等，長度大多為5 m左右。

113發震構造

吳坤罡等（2015）研究認為，盈江地震的發震構造為蘇典—盈江斷裂；張麗娜等（2016）根據震源機制解和震源深度反演的結果認為，盈江地震的發生可能是由蘇典—盈江斷裂引起的。蘇典—盈江斷裂南起盈江附近，向北經蘇典、臘馬河延至緬甸境內，走向近SN，傾向W，傾角50°～85°，長約90 km。該斷裂在航、衛片上線性影像特征較清晰，對水系和第四系有明顯的控制作用，屬晚更新世活動斷裂，以右旋走滑為主要活動特征（圖1）。

12魯甸65級地震

121地震烈度

魯甸65級地震是該縣境內有歷史地震記載以來的最大地震。其最高烈度為Ⅸ度，極震區烈度為Ⅸ度，超當地Ⅶ度設防烈度。宏觀震中位于魯甸縣龍頭山鎮，等震線形狀呈橢圓形，長軸走向呈NNW向。災區總面積約10 350 km2，其中Ⅸ度區面積約90 km2，Ⅷ度區總面積約 290 km2，Ⅶ度區總面積約1 580 km2，Ⅵ度區總面積約8 390 km2（圖2）。

122破壞情況

魯甸地震的能量釋放時間短，絕大部分能量集中釋放于前10 s，且前2～5 s內就釋放了全部能量的70%（許力生等，2014；張勇等，2014；劉成利等，2014）；同時，地表震動強烈，破壞力大。震中龍頭山鎮地表峰值加速度達9485 cm/s2，這與2013年四川蘆山70級地震震中地表震動水平相當。

（1）人員傷亡：魯甸地震造成617人死亡，112人失蹤。這是自1993年以來云南地區同等級別地震中人員死亡及失蹤數量最大的，也遠高于2013年四川蘆山70級地震。

（2）房屋震害：魯甸地震的房屋建筑破壞以極震區（Ⅸ度區）和重災區（Ⅷ度區）的土木結構和磚木結構等簡易房屋的毀壞為主。在極震區（Ⅸ度區），土木、磚木結構房屋大多數倒塌或局部倒塌，毀壞率在90%以上；在重災區（Ⅷ度區），土木、磚木結構房屋多數倒塌或局部倒塌，

絕大多數房屋墻體開裂嚴重，毀壞率在70%以上。

（3）地震地質災害：震后對極震區（Ⅸ度區）和重災區（Ⅷ度區）的地質災害進行調查，共發現84處點或面狀地質災害點及95處線狀地質災害點。其中，點或面狀地質災害以滑坡為主，崩塌（滾石）次之，前者占比約905%，后者占比約47%；線狀地質災害以地裂縫為主，該地質災害與其他類型的地質災害共生。

典型面狀地質災害：地震造成的最大滑坡位于震中魯甸縣火德紅鎮李家山村和巧家縣包谷垴鄉紅石巖村交界的牛欄江干流上，兩岸山體崩塌堵塞河道并在該處形成堰塞湖（紅石巖堰塞湖）。該堰塞湖是唐家山堰塞湖（汶川地震形成的最大堰塞湖）庫容的2倍，整體性、連片式摧毀或掩埋了附近村寨農戶房屋，其中涉及魯甸縣528戶、巧家縣48戶、會澤縣82戶。

典型線狀地質災害：地震產生的最長地裂縫長約8 km，從龍頭山鎮南東方向沿謝家營盤—光明村—王家坡一線，即N22°W—N55°W走向斷續展布，包括了地裂縫、地震鼓包、滑坡、崩塌、滾石等現象的地圖表形變帶（李西等，2014；Li et al，2015）。

123發震構造

對于魯甸地震的發震構造，很多學者都做了研究：徐錫偉等（2014a，b）、王未來等（2014）、房立華等（2014）和程佳等（2014）認為是由NW向包谷垴—小河斷裂的活動引起的；還有一些學者認為除了NW向包谷垴—小河斷裂的主導作用外，還與NE向魯甸—昭通斷裂有一定關系（常祖峰等，2014；李西等，2014；周慶，吳果，2015），其中周慶和吳果（2015）認為本次地震的發生以NW向包谷垴—小河斷裂的左旋錯動為主，NE向魯甸—昭通斷裂的逆沖為輔。

13景谷66級地震

131地震烈度

景谷66級地震是該縣境內有歷史地震記載以來的最大地震。其最高烈度為Ⅷ度，極震區烈度為Ⅷ度，超當地Ⅶ度設防烈度。宏觀震中位于景谷縣永平鎮政府所在地至芒費村那拐一帶，等震線形狀呈橢圓形，長軸走向呈NW向。災區總面積約11 930 km2，其中，Ⅷ度區總面積約400 km2，

Ⅶ度區總面積約1 750 km2，Ⅵ度區總面積約9 780 km2（圖3）。

132破壞情況

（1）人員傷亡：景谷地震共造成1人死亡，331人受傷。

（2）房屋震害：景谷地震的房屋建筑破壞以極震區（Ⅷ度區）的土木結構（穿斗木構架）和磚木結構等簡易房屋的破壞為主。在極震區（Ⅷ度區），土木結構房屋普遍梭掉瓦、開天窗，少數房屋墻體倒塌或局部倒塌、墻體開裂或外閃；磚木結構房屋普遍梭掉瓦、開天窗，多數房屋墻體開裂嚴重，少數房屋墻體局部倒塌。

（3）地震地質災害：景谷地震引發的地質災害主要包括崩塌、滑坡、地裂縫和砂土液化等。其中，崩塌、滑坡數量較少，規模也比較有限，根據現場調查，地震共造成滑坡約200處，崩塌約10處；地裂縫主要出現在永平鎮舊坑河村等地，地裂縫最窄處為2～3 cm，地面隆起或者沉降的幅度為5～40 cm，最寬出現在村民小組后山的山脊上，雁列狀裂縫寬達14 m；砂土液化點較多、范圍較廣，主要分布在極震區（Ⅷ度區），其中宏觀震中永平鎮遷營村新寨組出現灰白色砂土液化噴砂冒水孔呈條帶狀，長度約10 m，勐嘎村那茂組出現灰綠色橢圓形砂土液化噴砂孔，最大孔徑約50 cm，當5級左右的余震發生時，噴射高度約為2 m（洪海春等，2015）。

133發震構造

徐甫坤等（2015）所得出的震源機制解結果顯示，景谷地震的發生與酒房斷裂關系密切。酒房斷裂北起無量山西麓，經安樂、民樂、永平、勐養至帕當進入緬甸；總體走向近SN向，傾向E，傾角70°～80°，全長約310 km。該斷裂在航、衛片上線性影像特征清晰，對盆地具有較明顯的控制作用，屬早第四紀活動斷裂，以右旋走滑為主要活動特征（圖3）。

2震害原因分析

21魯甸地震災害較重原因

211人員震害原因

根據張彥琪等（2015）的研究分析，造成魯甸地震人員死亡及失蹤的原因如圖4、5所示。由圖4可知，房屋倒塌和地震地質災害（包括山體滑坡和崩塌滾石）是造成人員死亡數量巨大的兩大主要原因，占比高達6846%和213%；由圖5可知，造成魯甸地震人員失蹤的原因是地震地質災害（山體滑坡）和房屋倒塌，占比分別是64%和36%。

魯甸地區的人口分布集中且密度大，2013年末的人口密度為277人/km2，而盈江和景谷地區的人口密度只有61人/km2和40人/km2。如此大的人口密度是造成更多人員傷亡的先決條件（張彥琪等，2015）。

212房屋建筑破壞原因

魯甸屬連片貧困區，廣大農村普遍使用“土抬梁”“石抬梁”等簡陋、廉價房屋，其中“土抬梁”式的房屋占比高達8044%（和嘉吉等，2015b）。這些簡易房屋抗震性能很差，且多建于自然條件惡劣、地質環境極不穩定的陡坡和峽谷地帶，沿發震斷裂帶村落分布尤為密集，選址存在很大隱患。

同時，嚴重的地震地質災害也造成了一定數量的房屋建筑破壞，比如前文提及的紅石巖堰塞湖整體性、連片式摧毀或掩埋了附近村寨658戶農戶的房屋（張彥琪等，2015）。

213地震地質災害原因

從斷裂活動（發震斷層）看，滑坡、崩塌、滾石、地裂縫等地質災害主要沿NW向包谷垴—小河斷裂及與其交匯的NE向昭通—魯甸斷裂總體呈帶狀展布；加之引發本次地震的斷裂活動具有一定逆沖分量，這在一定程度上可能加重了地質災害的破壞程度。

從地形地貌看，魯甸地區山高、坡陡、谷深，山地與河谷高差懸殊（相對高差2 788 m），全縣37%的土地面積地形坡度大于25°。就本次災區而言，Ⅷ度以上區域46%的面積坡度大于25°；Ⅶ度區內37%的面積坡度又大于25°（匡文惠，2014）。由于坡度大，山體邊坡在地震力作用下很容易失穩，在一定條件下加劇了地質災害程度。

從巖層條件看，魯甸災區多由石灰巖、玄武巖等巖體堆積而成。由于新構造運動強烈，區內山體巖石破碎、節理裂隙發育，巖層完整性較差，從而增加了山體邊坡的不穩定性（謝宇平，1987）。

從氣候條件看，魯甸地震發生在當地的雨季，持續降雨進一步引發或加劇了次生地質災害。

從生態環境看，魯甸地震災區自然地理惡劣、地質環境脆弱、植被覆蓋較差、森林覆蓋率很低（約15%）、地層裸露，大部分地區出現石漠化并不斷在加深和擴大，其中震中及其周邊地區尤為明顯。這在一定程度上助推了滑坡、泥石流等地質災害的發生。

22盈江、景谷地震災害較輕原因

與魯甸地震相比，盈江、景谷地震造成的震害明顯較輕，主要原因如下：

（1）地震烈度低一度。雖然3次地震的震級相差不大，但盈江、景谷地震的最高烈度要比魯甸地震的低一度。主要原因在于盈江、景谷地區是花崗巖基底堅硬，出露面積大，分布長達百余平方千米，地質結構相對穩定（洪海春等，2015）。

（2）人員傷亡相對輕。盈江地震人員“零死亡”（包括震前6天發生的56級地震），受傷人數也較少。其主要原因為：一是56級地震后震區政府緊急轉移安置措施得力、高效；二是震區近年開展的恢復重建、農村民居地震安全工程和中小學校舍安全工程一定程度上提高了抗震設防能力，在地震中取得明顯減災實效；三是自2008年以來震區中強地震頻發，共計發生 5 級以上地震 6次，群眾防災意識明顯增強。

景谷地震有1人死亡，是由房屋墻體坍塌造成的（候建盛等，2015）。地震人員傷亡少的主要原因為：一是地形地貌條件較好，地貌以中低山為主，地形切割較淺、坡度不大；二是地質構造作用相對較弱；三是地層巖性較單一、完整性較好。

從人員分布上看，盈江、景谷地區的人員相對稀少、密度相對低。這也是人員傷亡相對較輕的原因。

（3）地質災害相對弱。一方面，盈江、景谷地區的生態環境好，兩地森林茂密、植被發育，森林覆蓋率分別達到了63%和74%，植被對山體起到了很好的保護作用，從而減少了山體崩塌、滾石、滑坡等次生災害的發生；另一方面，兩地的地形坡度相對平緩，坡度大于25°的坡地面積僅為37%和38%，雖然存在一定的地質災害隱患，但災情相對較輕。

（4）民房具有一定的抗震性能。盈江、景谷地震災區的民居以穿斗木結構為主，其中盈江地區的此類建筑以穿斗木構架承重，木板、竹編墻圍護，屋頂材質為瓦或茅草；景谷地區的此類建筑以穿斗木構架承重，磚墻或土坯墻圍護，以力學性能較為優良的木材為承重構件，自重輕、塑性和延性較好。

自2008年以來盈江震區發生過破壞性地震后，大量民居通過恢復重建具備了綜合抗御6級地震的能力，盈江人民經過多次地震的歷練，具備一定的防災意識和應對地震災害的能力；近年來景谷震中區加強防震減災工作措施，從而使人員傷亡大大減輕，同時水庫移民搬遷在一定程度上也提高了部分民房的抗震水平。

3災害對比分析

根據上述分析，盈江、魯甸和景谷地震同屬發生在云南地區的中強地震，又同屬淺源地震（震源深度分別為12 km、12 km和5 km），但3次地震造成的災害卻存在顯著差異，本文對其原因進行了分析。

31地震因素

（1）地震能量釋放。根據許力生等（2014）、張勇等（2014）、劉成利等（2014）的研究結果，魯甸地震絕大部分的能量集中釋放于前10 s，且前2～5 s內就釋放了整個能量的70%；同時，魯甸地震的破裂是從震源處開始，向淺部地表擴散的，且破裂速度逐漸加快（張勇等，2014；劉成利等，2014）；另外，魯甸地震具有明顯的共軛破裂現象（劉成利等，2014）。

（2）地面震動。魯甸、景谷地震極震區的強震動臺站記錄到了主震記錄，盈江地震極震區的強震動臺站由于儀器故障沒有記錄到主震記錄，但位于Ⅶ度區內的流動強震動臺記錄到了主震記錄（圖6）。從圖6可以看出，魯甸地震的峰值加速度為9485 cm/s2，比景谷地震的4888 cm/s2和盈江地震的1326 cm/s2要高出很多。換句話說，魯甸地震的峰值速度達到了9176 cm/s，而景谷地震和盈江地震的只有3246 cm/s和878 cm/s。

（3）地震烈度。地震烈度越大，造成的災害損失則更嚴重。魯甸地震的最高烈度為Ⅸ度，極震區烈度為Ⅸ度，比盈江和景谷地震的最高烈度要高出一度。從人員死亡及失蹤的分布情況看，魯甸地震Ⅸ度區共有死亡及失蹤人數422人，占死亡總人數的654%。從地震地質災害的分布情況看，魯甸地震引發的大部分地質災害分布在Ⅸ度區，而且如滑坡、地裂縫等的規模都比較龐大。

32房屋因素

就抗震性較差的房屋結構來說，魯甸災區的情況遠不如盈江和景谷災區。盈江災區：穿斗木結構以穿斗木構架承重，木板、竹編墻圍護，屋頂材質為茅草或瓦；磚木結構主要為木屋架磚墻瓦頂房屋，由木屋架或磚柱、磚墻承重，并設置圈梁與構造柱。另外，少數民房為空心磚墻抬梁結構，由空心磚墻承重。景谷災區：土木和磚木房屋主要以木構架為主要承重構件，木構架房屋木柱很多（1棟民房有20～30根木柱），上部木屋架由榫頭穿斗而成，連接牢固，圍護土坯墻或者磚墻呈外包狀。魯甸災區：土木房屋多以夯土墻承重，多為二層，墻抬木梁，人字形瓦屋頂或混凝土現澆樓板，抗震性能差（候建盛等，2015）。

另外，房屋建筑選址的不同也是造成地震災害存在差異的原因。魯甸地震災害較盈江和景谷地震重，跟該地區房屋建筑選址有很大關系，由于包括魯甸在內的滇東北地區的特殊自然地理及地質環境，造成該地區房屋多建于自然條件極其惡劣、地質環境極不穩定的陡坡和峽谷地帶，且沿活動斷裂帶一線村落分布尤為密集，選址存在很大隱患。

33自然地理及地質環境

魯甸震區自然環境惡劣，山高坡陡、谷深，海拔高差大（最高3 356 m，最低568 m），地形坡度在25°以上的陡坡山地占總面積的54%；同時，森林覆蓋率為云南省倒數第一，僅有15%；區內地質構造復雜，發育了NE向、NW向和近SN向的斷裂、褶皺等，而且從活動塊體構造部位上看處于重要的構造變形部位（常祖峰等，2014）。

而盈江和景谷震區與魯甸震區相比，雖然都是山區，但自然地理及地質環境要好的多：地形坡度在25°以上的陡坡山地分布較少，占比分別為37%和38%；森林覆蓋率比較高，占比分別為63%和74%；從圖1和圖3可以看出，盈江和景谷兩地的地質構造分布比較單一。

34人口因素

地震人員傷亡數量應該與當地的人口密度正相關，人員密度越大，越有可能造成更多的人員震害。就2013年而言，魯甸地區的人口密度為盈江地區的人口密度為61人/km2，景谷地區的人口密度為40人/km2。和全省平均人口密度120人/km2相比，魯甸是全省平均水平的兩倍還多，而盈江和景谷僅為全省平均水平的一半和三分之一（樊杰等，2014）。

4結論與建議

41結論

2014年云南地區發生的盈江61級、魯甸65級和景谷66級地震均造成了一定的災害損失，但3次地震的人員傷亡、房屋建筑破壞和地震地質災害等卻明顯不同，其中魯甸地震最為嚴重。

經研究對比發現自然地理環境惡劣，山高、坡陡、谷深，斷裂構造復雜且地震活動頻繁，以及建筑物抗震性能差（尤以農村地區廣泛分布的“夯土墻抬梁”或“毛石墻抬梁”等簡易房屋最為突出），加之經濟水平落后、社會發展狀況低下和人口密度大等，是造成魯甸地震災害較盈江、景谷地震嚴重的主要原因。

盈江、魯甸和景谷地震均為該縣境內有歷史地震記載以來的最大地震，且3次地震的最高烈度均超過了當地的設防烈度，其地震災害具有一定的代表性和典型性，既可以厘定出滇東北和滇西、滇西南地區的地震破壞情況，也呈現出地震災害的區域性差異特點。

42建議

在本文研究成果的基礎上，針對地震災害區域性差異特點提出以下建議：

（1）魯甸地區較盈江、景谷地區而言，要更加注重房屋建筑的科學合理選址，建設地點首先要選擇地勢平坦的地方，同時要有效避讓活動斷裂帶和地質災害易發區。

（2）對于“土或石抬梁”等抗震能力差的簡易房屋，一方面要根據經濟水平的發展逐漸拆除直至消滅，另一方面在現有條件下的加固和改造過程中要注重抗震結構設計指導和施工監管。

（3）對于魯甸和盈江、景谷地區的民房建設而言，魯甸地區應該首推磚混結構，而盈江、景谷地區除要建設磚混結構房屋外，更應該推廣具有地域特色的、有較強抗震能力的以穿斗木結構為主的傳統民居。這些房屋的建設要經過規范設計，并應該適當提高設防標準，同時確保房屋建筑材料的質量和施工等環節。

（4）應對和處置地震災害措施也應該根據不同區域具體制定，而不是僅僅只考慮震級，要充分掌握不同區域的人員分布情況和房屋建筑情況；更要把握地質災害分布和特點以及地質災害發生后可能對居民點、道路造成的影響以及充分了解和考慮不同區域民族的特征及其特殊性。

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