第二节 陇南自然灾害的成因
一、气象灾害的成因
陇南暴雨的大尺度环流形态主要有:“西南气流型”“切变线型”和“西北气流型”。其中,西南气流型产生的暴雨几率最大,为73.1%,其他两种产生的暴雨几率分别为17.3%和9.6%。西南气流型主要的影响系统是位于青藏高原上西风带上的槽,是暴雨过程的冷源,与南来的暖湿气流在我市相交绥,并且出现强烈的水汽和不稳定能量的输入以及持续的上升运动,形成暴雨。
从地形角度分析,山高地凉,阴湿多雨有利于动力抬升,辐射增温和水汽供给,从而产生冰雹。另外,地形起伏大,造成相当量不均匀的上升气流,有利于冰雹的产生;还有,春末夏初季节,北方冷空气仍很活跃,常从西方或西北方侵入,也有利于冰雹的形成。
缺少自然降水是形成干旱的主要原因。春季我市盛行西北气流,水汽含量少,气流下沉增温,难以凝结成云致雨,容易发生春旱;盛夏因大型青藏高压带稳定持久,或西太平洋副高压带明显西伸,脊线位于30~35°N之间,逼使雨带北移至北纬35°以北地区,造成我市容易发生伏旱。
二、洪涝灾害的成因
洪涝灾害的成因具有双重属性,既有自然属性,又有社会经济属性。它的形成必须具备两方面的条件:第一,自然条件。洪水是形成洪水灾害的直接原因。只有当洪水自然变异强度达到一定标准,才可能出现灾害。主要影响因素有地理位置、气候条件和地形地势。第二,社会经济条件。只有当洪水发生在有人类活动的地方才能成灾。受洪水威胁最大的地区往往是江河中下游地区,而中下游地区因其水源丰富、土地平坦又常常是经济发达地区,因而在客观上加重了灾害程度。
三、泥石流灾害的成因
(一)泥石流灾害的成因
1.陇南特殊的地质、地貌和气候条件,提供了形成泥石流的有利环境。泥石流的形成,必须同时具备三个基本条件:有陡峭便于集水集物的适当地形;上游堆积有丰富的松散固体物质;短期内有突发性的大量流水来源。
地形地貌条件。地形条件制约着泥石流形成、运动、规模等特征。主要包括泥石流的沟谷形态、集水面积、沟坡坡度与坡向和沟床纵坡降等。典型泥石流分为形成、流通、堆积等三个区,沟谷也相应具备三种不同形态。上游形成区多三面环山、一面出口的漏斗状或树叶状,地势比较开阔,周围山高坡陡,植被生长不良,有利于水和碎屑固体物质聚集;中游流通区的地形多为狭窄陡深的狭谷,沟床纵坡降大,使泥石流能够迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或较宽阔的河谷,使碎屑固体物质有堆积场地。沟床纵坡降是影响泥石流形成、运动特征的主要因素,一般来讲,沟床纵坡降越大,越有利于泥石流的发生,但比降在10%~30%的发生频率最高,5%~10%和30%~40%的其次,其余发生频率较低。坡面地形是泥石流固体物质的主要源地一,其作用是为泥石流直接提供固体物质。沟坡坡度是影响泥石流的固体物质的补给方式、数量和泥石流规模的主要因素。我国西部高中山区一般有利于提供固体物质的沟谷坡度为30~70度,固体物质和补给方式主要是滑坡、崩塌和岩屑流。泥石流多形成在集水面积较小的沟谷,面积为0.5~10平方公里者最易产生,小于0.5~平方公里和10~50平方公里其次,发生在汇水面积大于50平方公里以上者较少。斜坡坡向对泥石流的形成、分布和活动强度也有一定影响。阳坡和阴坡比较,阳坡上有降水量较多,冰雪消融快,植被生长茂盛,岩石风化速度快、程度高等有利条件,故阳坡上产生的泥石流比阴坡要多。陇南山势陡峭,相对高差1000~3000米,沟谷深邃,“V”型谷多,山坡多在30~45度,沟谷比降多在20%~40%,为典型的高中山地貌,广泛存在泥石流发生的基本条件。
碎屑固体物源条件。泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育,新构造活动强烈,地震烈度较高的地区。地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育,为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源;另外,岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相间成层的地区,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源;一些人类工程活动,如滥伐森林造成水土流失,开山采矿、采石弃渣等,往往也为泥石流提供大量的物质来源。陇南处于秦岭东西褶皱带的西延部分与松潘-甘孜褶皱东端互相交接处,是构造薄弱带。断裂构造十分发育,岩层倾角大多数在350~700之间,两岸出露的岩层极为软弱破碎和极易风化侵蚀。地震频繁而强烈,有历史记载地震多达数百次,其中烈度在7度以上的就有5次。这些因素有利于泥石流的形成和发展。
水源条件。水既是泥石流的重要组成成分,又是泥石流的激发条件和搬运介质。泥石流水源提供有降雨、冰雪融水和水库(堰塞湖)溃决溢水等方式。暴雨和持续降雨是大部分泥石流形成的水源。我市局地性、短历时暴雨相对较多,对激发泥石流的形成起了重要作用。根据北峪河马街水文站观测,10分钟降水量大于10毫米,1小时降水量达25毫米,就会暴发泥石流。冰雪融水,是青藏高原现代冰川和季节性积雪地区泥石流形成的主要水源。水库(堰塞湖)溃决溢水,大量库水倾泻,而且下游又存在丰富松散堆积土时,常形成泥石流或水石流。
2.人为因素加剧了泥石流灾害的发生发展。
人口急剧增长,超过了土地的承载能力。建国初期,陇南市人口为139.19万人,到1985年人口猛增至225.91万人。2010年底,人口已达280多万人。联合国专员在陇南考察后认为,陇南的土地承载力为10~20人/km2,但实际上达到了97人/km2。由于人口不断增加,对自然和环境的压力越来越大,生态环境遭受严重破坏,进一步加剧了水土流失和泥石流的形成与发展。另一方面,由于人地矛盾突出,建房地基十分紧张,在泥石流冲积扇和滑坡易发区建房造屋者比比皆是,因此造成了“冲了建,建了冲”的恶性循环。这种现象尤其在武都白龙江中游,文县白水江、宕昌岷江流域最为突出。如宕昌“2000.5.31”灾害中,受灾最为严重的阿坞乡别竜村、车拉乡代家庄、临江铺等地,其灾害都是这种原因造成的。
开发建设项目的不断实施,造成人为灾害隐患越来越严重。近年来,由于我市开发建设项目增多,不仅工程施工强度大,对地质环境扰动强烈,致使山体更加松散破碎,而且随意倾倒土石,给人为泥石流的发育、发生带来了更大隐患。如成县厂坝铅锌矿,多年来在东河上游的漆家沟堆放废渣5.6亿立方,至今没有落实工程防治措施。又如目前在建的兰渝铁路、两罐高速、成武高速,以及矿石开发、水电站建设等各类工程建设现场,弃土、废渣就地就近随意倾倒,若遇特大暴雨极易酿成泥石流灾害,危及下游两岸村庄安全。如兰渝铁路西秦岭隧道入口的透防沟,400多万立方的废渣全部堆积在沟道两侧,最高的达到20-30米,若遇特大暴雨直接危及沟口的透防村以及学校、医院等单位2000多人的生命财产安全。
防灾工程标准低,遇灾不堪一击。一方面,由于地面冲刷和众多支流沟泥沙直接进入河道,致使河床逐年淤高。据调查资料,白龙江每年淤高0.082米,北峪河每年抬高0.132米;特别是白龙江中、上游一些支流,河床的淤积、抬高速度更快。如宕昌境内的岷江,从1995年至2005年10年间,河床抬高1.2~1.5米。2006年10月2日的洪水流量为118m3/s,相当于20年一遇,从两河口至临江40公里内,有五座桥涵洪水越过了桥面,交通中断累计达135小时,损失严重。另一方面,受地方财力及经济发展程度限制,除少数地方实施了泥石流防灾减灾工程措施外,多数地方没有真正意义上的防御泥石流工程,仅为一些防洪工程,且大都修建于20世纪60、70年代,建设标准不高(约20-30年一遇),加之工程配套不完善,老化失修严重。如2005年10月2日洪灾,仅武都区角弓乡至外纳乡80km河段上就有55条堤防受损。一些支流堤防标准更低,有的不足以防御十年一遇的洪水、泥石流。还有相当一大部分支沟特别是小流域支沟基本上没有堤防工程,即使有,也是群众为房屋安全自发修筑的,谈不上设防标准,根本不堪一击,所以每遇暴雨及山洪、泥石流极易造成灾害。
防范意识淡薄,防灾避灾措施不到位。一是一些干部群众思想麻痹、防灾意识淡薄。最近几年来,由于天气连续干旱、没有发生过较大的山洪和泥石流,一些干部群众对灾害的警惕性降低,思想麻痹松懈,缺乏防灾意识。如一些地方的群众在“5·12”灾后重建中,仍然把房屋建在泥石流隐患点上。二是泥石流灾害突发性强,预测预报难度大。陇南暴雨局地性强,往往一场暴雨覆盖范围只有几个平方公里或几十个平方公里,在短短的一两个小时甚至几十分钟就酿成灾害。加之预警站点分布稀少,监控范围有限,预测预报的难度很大。三是防灾预案的落实不到位。每到汛期,地方各级政府和有关部门都制定山地灾害和防汛预案,但大都停留在发发文件,或发放些宣传资料上;对遇到突发性灾害时的疏散、撤离路线、避险场所缺乏检查和落实,更缺乏防灾避灾的演习与演练,遇到突发灾害发生就显得手忙脚乱,惊慌无措。
违规建设挤占河道滩地,缩小了行洪断面,极大地影响了行洪能力。近年来,随着城镇建设速度加快,一些地方为了扩大城镇面积,压缩河道,挤占河道滩地,增大了遭受山洪、泥石流灾害的风险。由于我市土地紧缺,各县(区)都不同程度存在这种问题。如武都区钟楼滩开发区,北峪河西堤为30年一遇设防,东堤50年一遇设防,北峪河一旦出现险情,钟楼滩一带无疑就变成了行洪区。再如武都森美超市,原来就是北山大山沟泥石流的停淤场,若遇泥石流灾害,不但对周围居民造成威胁,自身的安全和财产也没有保障。
(二)泥石流的分布
陇南泥石流大致分为三个区域:
1.泥石流密集区该区包括白龙江干流两河口至临江河段及其较大支流岷江、北峪河、福津河、洋汤河下游、白水江中游等;西汉水干流的顺利峡至建村河段及其支流白家河流域。该区的泥石流分布密集程度不仅居甘肃省之首,也是全国密度最大的地区。沿江两岸平均每公里有2-3条泥石流沟,局部地段的密度更大。
2.泥石流较密区该区包括西汉水上游的黄土丘陵区,白龙江干流临江至碧口,岷江的中上游,白水江的下游区等,沿江两岸5千米长度内有1-2条泥石流沟。
3.泥石流稀疏区包括成县西部、徽县与两当县南部的嘉陵江沿岸,武都区东部的燕子河、洛塘河,白水江上游马营等地,这里泥石流分布零星,遇特大暴雨洪水时才有发生。局部地区的泥石流分布密度虽然也较大,但规模很小,间歇期很长。
四、滑坡灾害的成因
(一)滑坡灾害的成因
滑坡的形成,受各种条件的控制。
1.地质地貌因素。滑坡形成的地质地貌因素主要有:地层岩性、地质构造、地形坡度、坡型等。①岩土类型:岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说,各类岩、土都有可能构成滑坡体,其中结构松散,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质能发生变化的岩、土,如松散覆盖层、黄土、红黏土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。②地质构造条件:组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。③地形地貌条件:只有处于一定的地貌部位,具备一定坡度的斜坡,才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度,小于45度,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。陇南地质结构复杂,地形起伏悬殊,地表切割强烈,易滑地层广泛出露,为滑坡发生提供了充分的物质条件和必要的地形地貌条件。
2.降雨及其强度与滑坡产生关系密切。陇南90%以上的滑坡与降雨有关。雨水一旦进入斜坡岩土体内,它将增加岩土的重量并产生软化作用,降低岩土的抗剪强度,坡体物质力学性质也大为降低,导致坡体被软化,抗滑力下降。同时,渗入的雨水形成向上的浮力,在遇到各种黏土质的隔水层后又会积聚并浸泡形成滑动面,导致坡体安全系数迅速下降,滑坡发生。因此,不少滑坡在旱季原来接近于稳定,而一到雨季就急剧活动,具有“大雨大滑,小雨小滑,无雨不滑”的特点。
3.地震对滑坡的影响很大。究其原因,首先是地震的强烈作用使斜坡土石的内部结构发生破坏和变化,原有的结构面张裂、松弛,加上地下水也有较大变化,特别是地下水位的突然升高或降低对斜坡稳定是很不利的。另外,一次强烈地震的发生往往伴随着许多余震,在地震力的反复振动冲击下,斜坡土石体就更容易发生变形,最后就会发展成滑坡。
4.人类活动不当诱发滑坡。违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡。例如:采矿不按规范执行,预留矿柱少,乱采滥挖,造成采空区坍塌,导致山体开裂,继而发生滑坡。修建铁路、公路,依山建房建厂等工程,开挖边坡,使斜坡下部失去支撑部分,形成人工陡边坡,造成滑坡的发生。水库蓄水,浸润和软化岩土体,加大岩土体中的静水压力、动水压力;水库泄水,水位急剧下降,加大了坡体的动水压力;渠道渗漏,增加了浸润和软化作用,均能导致滑坡的发生。在斜坡上大量兴建楼房、工厂,堆渣、弃渣、填土等如果堆放于易于产生滑坡地段,等于给斜坡增加了荷载,斜坡支撑不了过大的重量,失去平衡而诱发滑坡的发生。采石、劈山等放炮强烈振动,使斜坡岩土体受振而松动,诱发滑坡的发生。不适当的开垦农田等,乱砍滥伐,破坏植被,有利于雨水入渗,也能诱发的滑坡发生。
(二)滑坡的分布
按照滑坡的分布密度、规模、危害程度及活动情况,可将我市滑坡分为4个大区和14个亚区。
1.滑坡密集区
白龙江中游滑坡密集区。包括宕昌县的沙湾、化马、官亭等3个乡;武都区的角弓、石门、两水、城郊、马街、柏林、东江、汉王、外纳等9个乡,共计2个县12个乡。该区位处白龙江东西向大断裂带中,又恰在志留系的软弱岩性带中,加之人口密度大,自然环境恶化,滑坡极为发育,成群分布。据不完全统计,在白龙江河谷及其较大支沟中仅大型深层滑坡就有2000余处,在构造线交汇处滑坡更为密集,如马街乡的马槽沟,流域面积13平方公里,分布有32个滑坡,密度高达每平方公里25处,滑坡面积占流域面积的23%。化马滑坡群、角弓滑坡群、下猴子滑坡群、灰崖子滑坡群、东江滑坡群和汉王滑坡群、北峪河滑坡群等都分布在此区。北峪河滑坡群包括大小182个滑坡,多集中在下游。流域内的红土坡滑坡,曾于1983年12月16日突然下滑,滑动层的厚度15-40米,从0.25平方千米的面积上滑下土石1100万立方,顿时堵住北峪河,对距滑坡体只有几公里的武都城带来严重威胁。1990年9月10日该滑坡再次活动,厚达六七十米的岩层大规模下滑,滑下土石约1000万立方,将北峪河堵高20米,蓄水1.2万立方。
白水江中游滑坡密集区。该区包括江北东峪口经石坊至朱元坝之间的山麓地带,以及江南白马峪河支流下游的金条山地区。滑坡区内由软弱岩石组成,坡度30°~40°。东峪口至朱元坝之北,石坊—临江断裂带从海拔3500米至4000米的高度上通过,在东西长12公里的下坝至邓家坡之间形成一个完整的滑坡群,面积约360平方公里,滑坡长2~3公里,厚度30~40米。该滑坡群中的各地段不定期地滑动,滑移的土石约有10~12亿立方,成为该区泥石流的固体物质。金条山滑坡区面积约10平方公里,内有大小滑坡10多个,滑坡轴线长0.7~1.5公里,近年来不断滑动,威胁着4个村庄的安全。
洋汤河下游滑坡密集区。洋汤河属白龙江中下游右侧一级支流。山体由炭质板岩、页岩、千枚岩、灰岩等软弱岩石组成,由文县石坊至临江的一条北东向断裂带从此通过。以桥头乡为中心的罗家坪至高楼山东麓的河谷两岸,有一面积约200平方公里的滑坡极度密集区,共有大小滑坡群体20多个,彼此相连,层层叠置,均属深层大型石质滑坡。位于洋汤河右侧的柏林坪滑坡群从山顶滑到沟底,长2.5公里,宽1~3公里,面积约5平方公里,自光绪五年大震滑动以来,迄今仍不断滑动。河流左岸的冯家坝与刘坪滑坡也多次滑动,形成大滑坡套小滑坡的阶梯形状。
西汉水中上游滑坡密集区。包括礼县的盐官、宽川、白关、红河、永兴、永坪、祁山、江口、龙林、雷坝、滩坪、白河、洮坪、肖良、桥头等15个乡;西和县的长道、苏合、卢河、兴隆、石堡、西峪、洛峪、何坝、蒿林、大桥、十里、石峡、太石河等13个乡。该区的北部属西汉水上游黄土丘陵区,由于特殊的二元地层,过密的人口,满山遍野的耕地和荒秃不毛的山坡,为滑坡发育提供了十分有利的内外营力,成为除白龙江中游外的第二个大范围滑坡密集区。据不完全统计,仅礼县就有滑坡9000多处。西汉水的上游偏南地区属土石或石质山区,在石峡河、洛峪河、太石河等较大支流中,分布有大量土石滑坡。历史上这里的滑坡就十分活跃,如清同治十二年(1874),西和县城附近的西山崩入城内,覆压民房72院,压居民80余人。清光绪五年(1879)地震(7.5级)引起西和、礼县大范围滑坡,地裂水涌者无计。清光绪十年(1884)的天水地震又使西礼盆地发生“北山掀簸南山走,进撒河水银屑空”的地质事件。1984年8月3日前后的暴雨期间,西和发生滑坡220处,礼县有180处。
2.滑坡较密区
礼县红河—崖城滑坡较密区。包括礼县的红河、崖城、沙金、山峪、固城5个乡。红河,崖城一带为土质滑坡,固城一带为土石滑坡,沙金、山峪一带为石质滑坡。
宕昌—武都北部滑坡较密区。本滑坡区包括宕昌县的车拉、临江、甘江头、新寨,武都区的池坝、马营、安化、马街,西和县的六巷、西高山、石峡等共计11个乡镇。以石质和土石滑坡为主。
文县临江滑坡较密区本滑坡区包括文县的临江、梨坪、舍书、尖山4个乡及武都县的锦屏,以石质滑坡为主。
文县高楼山—安坝里滑坡较密区。本滑坡区包括文县的安坝里、高楼山、堡子坝,以石质滑坡为主。
3.滑坡稀疏区
望子关—甘泉—成河滑坡稀疏区。本区包括武都的甘泉、隆兴、鱼龙、郭河、玉皇、琵琶、月照、五库等8个乡;康县的平洛、豆坪、望关、太石、长坝等5个乡;成县的纸坊、索池、苏元、化垭等4个乡;西和县的马元、晒经等2个乡;文县的铁楼、尚德、丹堡、玉垒等4个乡。本区大部分为石质零星滑坡,兼有部分土石混合滑坡。
良恭—池坝滑坡稀疏区。本区包括礼县的罗坝、湫山等2个乡;宕昌的理川、南阳、竹院、大舍、韩院等6个乡。以石质滑坡为主,并有部分土石滑坡。
4.滑坡零星区主要为滑坡区与森林区之间的荒坡或稀疏灌丛地带。区内岩崩和小型坍塌较普遍,滑坡分布零星而且规模小,绵亘相连的有2片小区。(www.daowen.com)
东部区两当县、徽县和成县的中部,康县的南部和文县的东部,呈东北到西南展布的带状区。
中部区文县西部的中路河中游,该区基岩裸露,岩崩发育,偶见小规模滑坡。
五、地震灾害的成因
(一)地震的成因
复杂的地质环境是陇南地震的基本背景,巴颜喀拉地块动力受控于青藏亚板块、柴达木地块、羌塘地块、川滇菱形地块、龙门山大断裂、东昆仑南缘大断裂、金沙江—鲜水河断裂、玉树—甘孜断裂,这些大的断裂带,为该区域的大震、强震活动提供了必要的地震构造背景。加之该区域又正好处在南北强震构造带北段与昆仑—秦岭构造带的交汇复合部位,在北面受到六盘山晚新生代的强烈挤压,南面受力于龙门山构造,因此成为构造区之间的受力过渡带,这一受力过渡带,在上述地质背景动力的作用下,形成了陇南山地及其发育的活动构造,是陇南地震灾害在历史和现今都非常活跃的主要原因。(图49)
图49
(二)对陇南及周边地区历史地震活动的探讨
陇南及周边地区地震研究(北纬32°30~35°,东经102°30′~106°30′)。由于地震与构造和“通道效应”的原因,某些地震样本可能选择,某些可能不一定去用,历史地震引用于前186年至2010年,为不完全资料M(即震级,下同)。M=5~6.9,47次;M=7~7.5,7次,总计141次。按照其在时间上的活动程度,可分为以下四个阶段。
第一阶段:前186—839年。共记录9次,其中七次发生在西和以北,多数M≥6,其余两次在武都和松潘。发震顺序:先武都,后西和及其以北地区;震中在平面上由陇西、武都两地向天水方向迁移;震级由陇西向天水方向增高,相反,武都向天水方向减低。319年以前的四次,彼此相隔15—175年不等;之后的五次,各隔100年或200年。
第二阶段:840年—1476年。据查《中国地震目录》,其中没有记载,其他资料仅有842年岷山—碌曲一带发生6.5级地震,这一阶段地震活动较为平静。
第三阶段:1477年—1938年。记录M≥4的29次,大致可分以下四个回程:
①1477年—1573年,发生在陇西、临洮、武山、岷县,共三次,M=5~6.7。
②1581年—1885年,历经304年,是区域历史地震活动高潮期。活动地域主要是“庄浪—迭溪北东”一线,次为“临洮—陇西—天水北西”一线,“岷县—临潭”一带在其后期发生。前一地区主要发生在天水—平武之西,地震频度迅猛激增,以“文县—西和—礼县”一带最为突出。当时西和以北多为6~7级,文县—武都一带,除天池1879年大震外,皆为5.5级,显示了震级在空间平面上北东方向强,南西段弱。在时间上,越向晚期震级越强。
“西和—天水”震中仍由南西向北东迁移;武都—平武,以文县为“支点”,作“文县—平武—武都”对称性往返迁移,但总体表现为发震位置不断由文县向天水方向扩展;临洮—天水一线,此时频度不及前区,若断若续,震级在平面上变化和震中迁移方向仍同第一阶段。上述两区震级向晚期均表现增高。
“岷县—临潭”一线,在1837年—1846年间活动,震中东移,M=5~6。此回程内先后于礼县盐官镇、通渭南、文县天池西南六公里发生三次7.5级大震,盐官镇、天池两次,地震波及东曾至河南西部渑池、三门峡,西至兰州,北达陕北黄河之滨,南抵重庆滔滔长江,破坏性很大。
③1920—1936年,主要发生在“临洮—天水”一带,M=5~5·6。此时震中迁移方向一反常规,由东而西推进。
④1938年,发生在松潘之南,M=6。在此前五年,南面迭溪发生过一次7.5级大震。
第四阶段:1952年—2008年。此阶段由于地震目录已经基本可以准确无漏地记载区内地震活动,可分为“1952年—1976年活动段”和“1977年—2008年活动段”。1976年前段二十五年来至六月底发生M=3~7·9者75次,M=5~6·9者14次,M≥7者两次,M≥3者共计91次。另1974年—976年6月,M=0~2·9者207次。期间也可以分为五个回程:
①1952年,区内发生十多次地震,但地点及震级不详。
②1953年—1961年,M≥3者20次,其中M≥5者4次。发生地域主要在松潘、平武、南坪地区,计14次。其次发生于岷县东部5次,舟曲一次。这些震中主要落在“松潘—舟曲—岷县”沿北东一线。发震顺序先南西后北东,最活跃时期是1960年—1961年。
③1962年—1970年,可说是遍地开花。M≥3者计20次,其中天水地区9次,中部“武都—碌曲”7次,松、平、南地区4次。以覆盖区域而言,集中在“武山—天水—松潘北东”一带。活动程度北强南弱,发动顺序由北向南。此时,中部“武都—碌曲”一带地震多发生在天水地区地震的间歇期内。发生于南部文县一带者,大致环绕1581年、1879年大震震中分布。此回程内震级多小于5级,仅马塢镇东发生了一次5级强震。
④1971年—1976年6月。其中1971年—1973年上半年查无三级以上地震,1973年下半年在松、平、南地区此伏彼起,震级日益增强,至1976年8月于松、平之间爆发了六次5级以上强震,其中7.2级大震曾发生两次。
⑤1976年—2008年。5级以上12次,5级以上地震频次较高,这期间除松潘—平武7.2级地震外,在2008年南龙门山地震带又发生了汶川8级地震。该区域5级以上地震频次增加与强震后激活有关。
纵观此阶段地震活动,地震以周边松、平、南地区为主,频度强度皆高。M≥5的震中,在1953年—1962年以较固定的200公里左右的间距,一南一北地对称地往返在松、平、南与岷县东北隅和舟曲东。就“松潘—平武”地区而言,M≥5的震中,是由松潘南向南坪方向渐迁的,其中1973年—1976年8月,又由甘孜公盖兼向平武方面(南东)移迁。
通过分析上述地震的时空演化可以看出:
1.陇南及周边地区是一个地震活动历来都比较强烈的地区。(图51)
2.两千多年来,区内地震活动的范围比较固定,主要集中在东起“天水—平武”、西至“武山—松潘”之间的北北向长约300公里,宽约80公里的范围内,以及“临洮—天水”一线,构成北北东与北西向两个地震带,并汇于天水地区,致使天水地区历来多震,而且震级偏高。
就“天水—松潘北北东向地震带”而言,以“西—礼”以北及“文县——南坪—松潘、平武”南北两端最为强烈,中部“舟曲—武都”一带相对较弱。在东西方向上,“天水—武都—平武西”一带震级强、频度偏高,天水以南几次七级以上大震震中均落在此线;相反,西部“武山—松潘”一线则比较缓和。
M≥5以上的震中,在平面上分布的一个极其重要的形式,是略显“等距性”,即两两M≥5的震中总是相隔20~30公里(一般为25公里),或为其倍数。
3.地震活动在时间和空间的演化,北西、北北东及北西方向都在不断发生,同时并进。然而在各个时期总有一个主要的活动地区。在第一阶段:以“临洮—清水”一带为主;第三阶段以“天水—平武”一带为主;第四阶段以“武山—松潘”为主,后来又在其南面发生了汶川地震。看来,主要在活动地区随着时间的流逝,在不停地变迁。不仅如此,早期的主要活动地区,在其衰亡之际,总会兴起一些新的主要活动区。例如,第一阶段,实际上先是“武都—盐官镇”一带活跃,在其衰亡过程中,“临洮—清水”方向升为主要活动区;在第三阶段,先是“陇西—武山”兴起,后为“平武—天水”一线替而代之;又如第四阶段,前两区缓和,而松、平、南地区又开始活动,形成了地震主要活动区和非主要活动区的相互转化。
4.陇南地区地震活动在两千多年的历史长河中是时盛时衰的,因而显示出其阶段性。在上述每个阶段内,往往前期较弱,而后期频度加大,时间缩短,特别是震级有所增高,这反映了地震活动是相对间歇性的,或者至少是有缓急之分的。就连续性的分区而言,“临洮—天水”一线连续性强,而“天水—平武”一带间歇性甚为明显;就M≥6的大震说来,两两相隔时间甚长,其中七级以上者约隔63—160年不等,甚至达320—590年;6~6.9级者相隔数年至数十年不等,有的甚至百年有余。
5.震中的迁移,在两千多年的历史长河中不是固定不变的。比如,“临洮—天水”一线,1885年以前,是由西向东的,然1885年后反过来由东向西去了。“平武—天水”一线,总的趋势是由武都或文县向北北东方向扩展。其中西和—天水一段总向北北东方向迁移;“武都—平武”则以文县为“支点”,作“文县→平武”“文县→武都”间的对称性往返跳跃和迁移,所以造成了震中及震级在平面上的分布具有两两对称或“天平式”的三点分布状态。如盐官七级大震担挑了西和、天水两个强震;天池大震分挑了武都锦屏南与文县范家坝强震;甘谷大震担挑了通渭南与盐官大震;文县大震担挑了天池及松潘大震。岷县与武都—舟曲间Ms>5作两两对称;礼县与沙湾附近的M≥5有强震的对称性。(见图50)
图50 震中的迁移
6.区内震源深度,多为10~50公里。属浅源地震,一般为10~30公里。就分区而言:“西—礼—岷县”一线以北较浅,多数深5~16公里,个别达20~30公里;“舟曲—武都”一带稍深。8~33公里,以16~30公里居多;松、平、南地区更深,8~43公里,多数15~40公里。
7.地震活动的整体形态,以文县1879年8级地震,礼县盐官8级地震,岷县6级地震为大地震顶点,显示出强地震区内三角形的活动特征,以及由周边强地震双双丛集为顶点的区外三角形活动特征,这种三角形地震活动现象和陇南三角地块特征有关。(见图51)
图51 三角形地震活动现象
8.地震活跃与平静周期节律性。对1450年至2008年该区地震时间周期进行分析,其强震7级以上具有约50年倍周期,5级以上地震活动具有大约10年活跃期与5年的平静期,每个活跃期进入前,区内几乎总会先由一个≥5级的地震拉开序幕。(见图52)
图52 地震活动周期与节律
该区域上述地震的这些特点,有必要对区内地震与地质构造的关系进行更为深入的研究分析,这对于陇南区域大地震的预测,特别是中、长期地震的预测和防灾减灾有重要意义。
六、生物灾害的成因
陇南境内生物灾害成因主要有两个方面。一是自然因素。全市气候分北亚热带、暖温带、中温带三大类型,特别是气象条件的垂直差异极为明显,这种“一眼看四季,十里不同天”的独特自然生态环境本身就造就了陇南生物灾害的多样性、频发性及很强的区域性。二是人为因素。从灾害源来看,生物灾害是相对的,是生态系统失衡造成的,而造成生态系统失衡除了不可抗拒的自然因素外,人为因素也是最关键所在。如:大面积单一种植感锈小麦品种也是陇南小麦条锈病大流行的主要因素之一。
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