2020年2月3日00時05分在四川成都市青白江區(qū)（北緯30.74度，東經(jīng)104.46度）發(fā)生5.1級地震，震源深度21千米。成都理工大學地球物理學院根據(jù)四川省地震局提供的資料及科研文獻，制作了龍泉山斷裂帶科普掛圖。向公眾介紹一些更深入的地震學知識，包括地震風險的評估方法等。

龍泉山斷裂帶上文字記載最早的地震發(fā)生在1531年。有儀器監(jiān)測以來，最大的地震是1967年1月24日雙流籍田的5.5級地震，其次是2020年2月3日發(fā)生的5.1級青白江地震。根據(jù)地震地質(zhì)資料估計，該斷裂帶可能發(fā)生的最大地震約5.7級；震中兩側(cè)10公里內(nèi)烈度可達VII度，與汶川地震在該地烈度相當。

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區(qū)域斷層及歷史地震記錄

最早的有關龍泉山斷裂帶地震的記述出現(xiàn)在《井研縣志》等地方志中。但是震級大多不可考。

圖1：地震目錄來源于四川省地震局區(qū)域臺網(wǎng)。紅色圓圈和白色圓圈分別為6級以上和5-6級地震。藍色箭頭顯示，青藏高原與四川盆地之間的北西-南東向擠壓應力導致了一系列與應力方向接近垂直的山脈。包括龍門山斷裂帶（LMSFS），新津-德陽斷裂（XDF）和龍泉山斷裂（LQF），以及盆地東邊的華鎣山斷裂帶（未顯示）。

02

2020青白江地震震級和烈度

震級是體現(xiàn)地震釋放能量多少的量度；烈度是每個地點振動大小的量度，一般用羅馬數(shù)字I-XII表示。一個地震只有一個震級，而不同位置的烈度則不同。

圖2：青白江地震震級為5.1級，震中最大烈度為VI度，主要分布在龍泉山東北段震中兩側(cè)5公里范圍內(nèi)。成都市主城區(qū)烈度小于VI度。作為對比，成都市主城區(qū)在汶川地震中的烈度為VII度。

03

地震的產(chǎn)生以及地震震級的估算方法：

圖3:地震產(chǎn)生示意圖

青藏高原物質(zhì)向東運移產(chǎn)生了北西-南東向的擠壓應力（圖4，可類比于擠壓泡沫板（圖3））。這一擠壓應力產(chǎn)生的能量大部分集中在龍門山斷裂帶，僅有少量傳遞至龍泉山斷裂帶。因而龍門山斷裂帶的地震風險遠高于龍泉山斷裂帶。擠壓過程中，彈性應變能逐漸積累，當能量超過一定限度之后，沿斷裂帶發(fā)生突然的滑動，能量得以釋放，產(chǎn)生地震（圖3底圖）。泡沫板釋放的能量與板子的厚度W，破裂面的長度L，以及破裂面錯動的距離D有關?？梢杂靡韵鹿絹肀硎荆?/span>

M0：地震矩。

??：巖石的強度系數(shù)；類比于板的材質(zhì)。相同厚度和寬度的鋼板，比泡沫板斷裂釋放的能量更多，地震更大；

A：滑動斷裂面的面積；類比于泡沫板截面面積。板子越厚（W），越寬（L），斷裂釋放的能量越多，震級越大；

??：斷層兩側(cè)巖石相對滑動距離；相當于泡沫板錯動距離。錯動越長，釋放能量越多，震級越大。這個參數(shù)和擠壓速度V和大震間隔時間T有關，D=VT。板塊的擠壓速度可以通過大地測量技術（比如GPS)等手段測得。T為地震間隔周期.

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龍泉山斷裂帶地震風險評估：

圖4:龍泉山斷裂帶與龍門山斷裂帶關系示意圖

龍泉山斷裂的最大地震比汶川地震小2級左右，主要原因是（1）擠壓速度V相差約4倍（擠壓的能量主要集中在龍門山）；（2）斷裂深度（板子厚度）W相差4倍；（3）破裂長度L相差6倍；（4）大震間隔相差10倍（板子越薄，越容易在短時間T內(nèi)產(chǎn)生局部破裂L）。不過，以上數(shù)據(jù)都有一定的不確定性，如果按1000年大震間隔算，最大震級可達6.5。1913年以來，龍泉山5級以上地震大約每50年出現(xiàn)一次（圖1），按最大震級6級設防，是比較保守的估計。

估算龍泉山斷裂帶的最大震級約為5.7級。參考6級長寧地震，其最大烈度可能達到VII度，主要集中在斷裂帶兩側(cè)10公里范圍內(nèi)。成都主城區(qū)烈度可能約VI度?，F(xiàn)代鋼架結構建筑應該有能力防御該類地震。目前監(jiān)測到的地震都小于6級。烈度最大VI度。