彭鈺翔 雷明光 侍田宏 李波
【摘 要】文章闡述了云南山間盆地和活動斷裂帶的區域分布情況,分析了活動斷裂帶對山間盆地的影響,并論述了云南山間盆地抗震設防規劃。同時,對云南山間盆地在城市建設過程中的對策進行了研究。
【關鍵詞】山間盆地;斷裂帶;抗震設防;對策
【中圖分類號】P542 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2019)11-0086-03
云南位于中國西南,在早期地質活動中,受構造運動的影響,形成如今的高原山地地貌和若干山間盆地(云南俗稱“壩子”),云南山地和高原面積占全省國土總面積的93.75%,山間盆地僅占全省國土總面積的6.25%。相較山地和高原,山間盆地水土資源豐富,物產富饒,盆地周圍山口的隘道使得交通便利,擁有理想的城市發展條件,因此6%的山間盆地成為城鎮和工農業生產的中心。同時,云南位于全球活動性最強的印度洋板塊與歐亞板塊碰撞帶邊緣的東側,印度洋板塊活動每年向中國西南輸送3個6級地震的能量,受此影響,云南成為中國大陸地震活動最頻繁、地震災害最嚴重的省份之一。其中,受活動斷裂帶影響較大的山間盆地面臨較大的地震風險。
1 活動斷裂帶對山間盆地的影響
地震是地球內部運動的表現形式之一,它們當中的90%是由地殼巖石突然破裂和錯動引起,稱為“構造地震”。斷層形成的構造盆地持續不斷活動的就是活動斷裂,絕大多數7級及以上地震只沿著地殼最新的傷痕(活動斷裂帶)發生。換句話說,地殼受力后主要沿其薄弱部位(活動斷裂帶)破裂和錯動,從而激發地震。因此,在云南數量眾多的山間盆地中,相較于溶蝕盆地、河谷盆地等,斷陷盆地面臨較高的地震風險,其中受全新世活動斷裂影響的山間盆地地震風險相對最大。
以小江斷裂帶為例,一共發生過20次5級以上的破壞性地震,3次7~8級大地震,受其影響,1833年嵩明盆地發生的嵩明8級地震成為西南地區有史以來的最強地震,斷裂帶沿線產生了巨大的地震斷層,長度達到126 km。
建設在地震斷層帶上的房子可以說是無堅不摧,以汶川8.0級地震為例,地震產生了260 km的斷層。最大位錯達到了6.7 m,斷層上的房屋幾乎被夷為平地。
但是,隨著經濟的高速發展帶來的人口增加和城市擴大,人地矛盾愈發突出,在規劃建設山間盆地國土資源的過程中,科學合理地進行城市規劃建設,是兼顧經濟建設與民眾生命財產安全的重要措施。
2 云南山間盆地與活動斷裂帶分布情況
2.1 云南省山間盆地分布情況
云南省面積在1 km2以上的盆地約1 445個,累計面積約24 157.68 km2,約占全省國土面積的6%,主要分布在滇東高原和滇西橫斷山縱谷區,盆地數量眾多,星羅棋布。云南主要盆地分布如下。
大理盆地,盆地呈北北西—南南東向展布,長約46 km,寬10~13 km,面積540 km2。盆地西依點蒼山,東瀕洱海,海拔為1 965~2 000 m。大理盆地為沿紅河斷裂形成的拉分盆地,地質構造復雜,主構造線方向為北北西向。
麗江盆地,呈近南北向展布,長30 km,寬5 km,第四紀沉積物厚度約1 100 m,為沿麗江—大具斷裂帶發育的斷陷盆地,為第四紀活動盆地,在盆地內曾發生1996年麗江7級大震。
程海盆地,呈近南北向展布,長60 km,寬5 km,第四紀沉積物最厚約1 800 m,一般在200~800 m,為沿程海—賓川斷裂帶發育的斷陷盆地,為第四紀活動盆地,在盆地邊緣歷史上曾發生7次3、4級大震。
賓川盆地,長約46 km,寬3~9 km,面積315 km2,海拔為1 300~1 600 m,四周山頂高1 800~3 100 m,高差超1 800 m。第四紀沉積物最厚約1 000 m,一般在200~500 m,為沿程海—賓川斷裂帶發育的斷陷盆地。
彌渡盆地,長約15 km,寬9 km,面積95 km2,海拔約1 680 m。自更新世盆地形成至今,先后堆積了更新統湖積,全新統沖積、沖洪積、沖湖積等松散堆積層,總厚度大于500 m,為沿紅河斷裂帶發育的第四紀拉分盆地。
祥云盆地,長10 km,寬6 km,面積78 km2,海拔約1 965 m。自更新世盆地形成到現在,堆積有更新統和全新統湖積、沖積、沖洪積、沖湖積等松散堆積層,總厚度達400 m,為一坳陷盆地。
巍山盆地,長25 km,寬10 km,面積240 km2,海拔為1 700~1 800 m,四周山頂高2 300~2 800 m。為一兩側受魏西—喬后斷裂嚴格地控制而發育的斷陷盆地。
保山盆地,盆地呈南北向展布,長40 km,寬3~10 km,盆地西部受斷裂控制明顯。盆地內堆積有全新統、更新統沖積、沖洪積和沖湖積松散沉積物,全新統厚20~77 m,第四系厚度大于700 m。
施甸盆地,盆地呈北西向展布,長25 km,寬2~4 km,盆地南部受斷裂控制明顯,為一斷陷盆地。盆地內堆積有全新統、更新統沖積、沖洪積和沖湖積松散沉積物,全新統厚4~10 m,更新統厚32~87 m。
昆明盆地,為沿普渡河—西山斷裂發育的斷陷盆地,長30 km,寬20 km,呈近南北向展布。
元謀盆地,缺失中新統,其他地層發育完整。
曲靖盆地,為沿曲靖斷裂發育的第三紀~第四紀盆地,長30 km,寬3~15 km,呈近南北向展布,盆地內海拔高度為1 850 m。南盤江自北而南貫穿盆地,但并未形成太厚的第四紀堆積。
宜良盆地,為沿小江斷裂東支形成的拉分盆地,長38 km,寬3~6 km,呈近南北向展布。
嵩明盆地,為中更新世以來沿小江西支斷裂形成的拉分盆地,控盆斷裂為小江西支斷裂中的陸良山和嵩明—前所兩個次級左旋走滑斷裂,斷裂拉分區形成嵩明盆地。呈近南北向展布,長43 km,寬10~15 km。
陽宗海盆地,在上新世—早更新世開始發育,中更新世停止;晚更新世—全新世又重新發育,屬復活型盆地。盆地南北長17 km,寬約3 km。
尋甸盆地,呈狹長的三角形形態,長20 km,寬1~5 km,面積為49 km2,標高為1 865 m。牛欄江由南西向北東蜿蜒貫穿其間,中間地勢平坦,微向南東傾斜,長軸方向與小江斷裂帶走向一致,為南北向。
玉溪盆地,為上新世~第四紀斷陷盆地。基底為前古生界灰巖、白云巖、砂巖和砂質板巖,總體形成一長軸方向為近南北向的向斜構造。
峨山盆地,為沿曲江斷裂形成第四紀斷陷盆地。
通海盆地,為第四紀斷陷盆地,未見上新統出露。
宣威盆地,呈近南北向分布,長25 km,寬5~10 km,形態不甚規則,盆地東緣可能受到構造一定控制,但盆地形態不規則,受構造控制不甚明顯。
楚雄盆地,總體呈NW走向,長約16 km、寬3~4 km,西南緣受楚雄斷裂帶控制,盆地內第四紀沖洪積沙礫石層的厚度約120 m,發育3級階地。
曲溪盆地,沿曲江斷裂發育有峨山、小海洽、高大和曲溪等盆地,均為走滑斷層所形成的拉分斷陷盆地。
羅茨盆地,為第三紀盆地,它嚴格受南北向湯郎—易門斷裂的控制。盆地南北長約30 km,東西寬約5 km,北寬南窄,面積約150 km2,南北向的湯郎—易門斷裂從盆地東緣通過。
2.2 云南省活動斷裂帶分布情況
云南受歐亞板塊、太平洋板塊和印度板塊擠壓的影響,活動斷裂十分發育,境內共有11條活動斷裂帶,其中全新世活動斷裂帶活動性最強,受其影響的山間盆地面臨較大的地震風險。
3 云南山間盆地抗震設防對策
3.1 弄清地震斷裂帶的位置
云南有227條長度大于20 km的第四紀活動斷裂帶,包括全新世活動斷裂帶48條,長約4 670 km;晚更新世活動斷裂帶58條,長約3 669 km,早~中更新世斷裂帶121條,長約10 293 km。20世紀60~70年代,活動斷裂的基礎性調查在云南全面展開,進行了長達50多年的研究。
目前,《云南第四紀活動斷裂分布圖》可以作為國家規劃建設的依據和抗震的有效措施,并在規劃建設過程中合理避讓,可以有效減輕地震的破壞,解放高烈度區的大量土地資源。
3.2 規劃選址至關重要
抗震防災規劃是城市總體規劃的一項專業規劃,編制和實施城市抗震防災規劃是指導城市抗震防災工作、從源頭上減輕地震災害的有效措施,也是提高城鄉綜合抗震能力的有效手段。
(1)在規劃選址過程中杜絕一般工民建筑建設在全新世活動斷裂帶上,重要工程、容易產生嚴重次生災害的工程需要避讓足夠的距離。
(2)嚴格執行相關建設規范,在《云南省建設工程抗震設防管理條例》中,一是規定了抗震防災規劃的編制程序(第十六、十九條);二是規定了編制抗震防災規劃應當遵循的原則(第十七條);三是規定了抗震防災規劃與城鎮總體規劃、城鄉詳細規劃銜接的要求(第十八條);四是規定了城鄉房屋建筑和村莊、集鎮建設的工程選址應當符合規劃要求(第二十條)。在規劃選址過程中,應當嚴格遵守防震減災相關法律法規的規定。
3.3 工程加強抗震措施
山間盆地斷裂帶附近的一般工程建設,通過科學設計建筑物抗震標準,可以有效減輕地震的破壞。云南山間盆地既有建筑物大多建成時間較長,且量大面廣,有的結構和材料也比較落后,農村民房抗震能力低下,建筑物抗震設防水平偏低,可以通過工程手段提高抗震性能:一是對既有建設進行工程加固,對達不到抗震設防要求和標準的居民住房進行加固改造;二是進行農村規劃建設,實施農村民房抗震保安、扶貧整村推進、村容村貌整治、異地扶貧搬遷、工程移民搬遷等工程時,保證農村建筑物達到抗震設防要求和標準;三是新建、改建、擴建工程的抗震設防等級,按照工程建設強制性標準進行抗震設防;四是應用最新的減震、隔震技術,對醫院、學校、機場等人員密集場所、化工廠、大型水庫大壩等可能發生嚴重次生災害的工程、輸油管線、鐵路、特大橋梁等生命線工程、有重大文物價值和紀念意義的建筑物進行加固。
4 結論
受斷裂帶影響的盆地并不是建設的禁區,弄清楚斷裂帶的位置,在城市規劃建設的預可研階段,科學合理地避讓斷裂帶,并對需要加固的建筑進行抗震設防加固,可以有效降低地震災害的破壞。
參 考 文 獻
[1]張建國,楊潤海.昆明活斷層探測[M].昆明:云南科技出版社,2011.
[2]張建國.中越紅河斷裂活動性研究[D].合肥:中國科學技術大學,2009.
[3]安曉文,常祖峰.云南第四紀活動斷裂暨《云南第四紀活動斷裂分布圖》[M].北京:地震出版社,2018.