上海地質結構是怎樣的?歷史上發生過強烈地震嗎?


首先,地震震級和烈度基本如@lowlighting所述,建築抗震設計依據為《建築抗震設計規範》及《中國地震動參數區劃圖》,均為基於歷史地震數據的地質學分析得出的區域地震動參數區劃,主要設計參數為地震加速度及特徵周期等。

根據上海地質調查院信息,上海地區工程地質概況如下:

上海地區工程地質層總體變化不大,工程建設影響範圍內(100m以內)共有11個工程地質層,主要以粘性土和砂、粉性土為主,且軟粘性土分布較為廣泛。軟土層主要為第③層淤泥質粉質粘土和④層淤泥質粘土,軟土層具有高含水量、大孔隙比、低強度、高壓縮性、低滲透性等特點,在附加荷載作用下易產生軟土地基變形,是產生地面沉降的主要層次,此外軟土層還具有觸變性和流變性等不良工程地質特徵,在基坑開挖時易產生變形,影響邊坡穩定性;與工程建設相關的淺部砂、粉性土層主要有淺部、中部和下部三層,其中淺部砂層一般為可液化土層,而中部和下部砂層為流砂層,工程建設中應注意砂、粉性土層的震動液化及滲流液化對工程的影響。根據工程地質條件變化特徵,上海地區可劃分為三個工程地質結構區,即第Ⅰ工程地質結構區(湖沼平原區)、第Ⅱ工程地質結構區(濱海平原區)和第Ⅲ工程地質結構區(河口砂島區)。總體上湖沼平原區淺部砂層基本缺失,砂土液化問題不突出,軟土層(③、④)不發育,但淺部有泥炭層分布,天然地基條件西部較差,區內西部地區兩層硬土層均有分布,有較多樁基持力層可供選擇,樁基條件較好。濱海平原區淺部砂層發育及軟土層發育,砂土液化問題和軟土地基變形問題相對突出,樁基條件受古河道切割變化較大。河口砂島區淺部砂層極其發育,應特別注意砂土液化問題,區內均受到古河道切割,但中部砂層發育較為穩定,樁基條件有一定變化。

上海地區地震歷史記載主要見諸歷代《上海縣誌》,始見於1481年(明成化十七年)。今參考《蘇、浙、皖、滬地震目錄》,至1930年(民國19年),上海縣共記有感地震54次:明代10次,清代37次,民國時期7次。其中,地震發生於上海地區的佔60%,余則為他地地震波及。上海地區最大一次地震是1624年(明天啟四年)9月1日發生在今上海南市的5級地震,震中烈度為6度,不少房屋倒坍。1668年(清康熙七年)山東郯城8.5級地震,1853年(咸豐三年4 月14日南黃海6.75級地震,1927年2月3日南黃海又一次6.75級地震,均波及上海縣,烈度均達到6度,造成房屋損壞。1949~1984年,較強地震有4次,以1984年5月21日黃海勿南沙6.2級地震,上海縣震感強烈,倒坍房屋3間。

另有http://fs138.blog.163.com/blog/static/365661020105902120517/,根據上海地區自有地震記錄(公元1475年)以來至1949年的500餘年間的不完全記載,遭受過160餘次中強地震襲擊,其中發生在今上海行政區及其東側海域內的地震為70餘次,地震烈度達六度的地震有以下四次:

1、1668年7月25日山東郯城地震:崇明、嘉定有破壞記載,前者為地面崩裂,後者為嘉定城南一里的留光寺(今廢)殿傾。其他只是地大動,河水盡沸,浦水(黃浦江水)騰躍,樓房有傾倒之勢。

2、1853年4月14日南黃海地震:上海全境地大震,百姓喧嘩,出立戶外,竟夕不寐。上海有的煙囪和牆壁倒塌。川沙(今浦東新區)民居有傾者。奉賢沿海產生地滑,鹽田受損。崇明河水翻激等。

3、1927年2月3日南黃海連續兩次地震:上海江灣賽馬場(原萬國體育場,今廢,現為建築機械廠附近)俱樂部及鐘塔大片牆皮及多處石塊脫落,甚至有部分石牆坍倒。

4、1624年9月1日上海地震:上海境內唯一的一次破壞性地震,上海民居有傾者,最遠波及江蘇常熟,震級 級,震中位置北緯31.2°,東經121.5°,正好位於大場—南市中更新世斷裂段的東南端部。

上海東側長江口海域地震較之陸上地震頻度高、強度大,曾發生多次強烈有感地震:

1、1855年11月20日長江口5級地震,震中位置北緯31.5°,東經122.0°,波及上海地區、江蘇如皋、靖江、蘇州、吳江、震澤及浙江嘉善、慈溪、鎮海、鄞縣等。

2、1971年12月30日18時46分長江口4.9級地震,震中位置北緯31°18′,東經122°18′,波及上海地區、江蘇南通、常熟、蘇州、吳江及浙江嘉興、海鹽、舟山、慈溪、三門、象山等。佘山島、雞骨礁、嵊泗、花鳥山島烈度五度,建築物有輕微損壞。

3、1984年5月21日23時39分南黃海6.2級地震,震中位置北緯32°27′,東經121°33′,波及蘇、滬、浙、皖、魯四省一市,江蘇大豐、東台、常熟及上海東北部以東地區五度強烈有感,建築物輕微損壞,上海間接死亡3人,90餘人跳樓受傷,其中30餘人去醫院治療,川沙少數廄棚倒塌,砸死砸傷家畜數頭。

4、1996年11月9日21時56分長江口東6.1級地震,震中位置北緯31°49′,東經123°13′。江蘇阜寧、南京,安徽蕪湖,浙江建德、金華、台州以東有感,等震線成北東向展布。崇明東部江口鄉、港東鄉有輕微損壞。上海普遍有感,高層建築震感強烈,東方明珠電視塔頂有三根避雷針折斷墜落,書櫃傾倒,大花盆翻地等。

上海地區地震災害除建築物破損的現象外,還有:

1、地裂縫:如1668年崇明及1984年北站寶山路虯江路口,均為砂土液化所致。

2、地滑:1853年4月14日南黃海 級地震時,奉賢錢橋北張村—桃花村一帶海堤南側灘涂鹽田向海中滑移,造成廬舍、船隻、曬鹽工具盡失。

3、地震海嘯波及:上海及其附近沿海歷史上曾遭受數次海嘯波及,但影響不大。如1498年7月9日日本海≥8級地震時,崇明、寶山、上海、川沙、金山等曾引起海水溢; 1854年12月24日日本南海(北緯33.2°,東經135.6°)發生8.4級地震,產生的海嘯影響我國江浙滬沿海,上海黃浦江水沸,有高二三尺者,松江河水涌,突起二三尺;嘉定水溢;青浦河水涌,突起尺余,海嘯級別為-0.5~1級,上海地區無破壞報導。1960年5月23日智利8.9級地震,海嘯橫掃太平洋,上海吳淞口增水15~20cm。

上海地區地震分布極不均勻,歷史上多則一年(1855年)可感受6次地震波及,少則數十年也沒有一次有感地震記載。在地震的頻度和強度方面,海域大於陸地,陸域除4次有破壞外,絕大部分只是不同程度的有感地震。震源深度據儀器監測絕大部分在10km以內。最大地震烈度為六度。

上海及其鄰近地區有記載以來的地震分布見圖6

1980年以來上海有感地震

1984.5.21 南黃海 6.2級 上海強烈有感

1990.2.10 江蘇省常熟太倉 5.1級 上海強烈有感

1991.2.17 上海青浦練塘 3.0級 上海當地有感

1994.9.16 台灣海峽 7.3級 上海15層以上有感

1995.4.2 上海西南 2.9級 上海大部有感

1996.11.9 長江口以東海域 6.1級 上海強烈有感

1997.7.28 南黃海 5.2級 上海東北部有感

1997.8.3 長江口 3.9級 上海東部有感

1999.5.12 南黃海 3.9級 上海東北部有感


上海位於華北構造塊的南邊,屬於地震可能波及的地方。歷史記載中上海及周邊的地震還是比較多的,但大多屬於有感地震(4~5級),破壞性還不是很嚴重。

想說明兩個概念,算是對@駿揚 評論的一個解釋。

一個概念是「級」,這個就是新聞里說的「里氏7.3級地震」,這個「級」指的是地震所釋放的能量,指的是地震本身。

另一個概念是「度」,這個指的是地震對地面的破壞程度,與「級」的區別非常大,比如一個「里氏6級」地震,在震中附近可能造成非常大的破壞,而相距100公里外同樣遭受這個地震的影響,但可能只是晃了兩下,基本沒有造成破壞,那麼這兩個地方的「破壞程度」是不一樣的,「度」也就不同。這個才是我國抗震設計的依據。

簡單說,根據《建築抗震設計規範》(GB5011-2010)可以查到,上海除金山外都是7度設防烈度,加速度0.1g,金山是6度設防烈度,加速度是0.05g,應該說不算太高,北京設防烈度為8度,0.2g,當然還有更高的地區。這個度的確定依據是歷史記載中所在地區受到過的破壞程度而定的,之前說過上海歷史記載中的地震多屬於有感地震,破壞程度不高,所以這裡相應的「度」也不算高。(個人認為這個跟國力還有一定關係)

再講個題外話。汶川地震前,規範對汶川、都江堰等地區規定的設防烈度為7度,地震後調整到了8度。但實際上,破壞比較大的幾個地區當時實測的烈度已經達到了10度以上。


關注。之前教授問我為什麼上海地質那麼差卻可以建那麼多的高樓大廈。難道是採用了很特別的地基處理?


上海的地震震感主要來自周邊地區,尤其苦逼鄰居 (日本),上海最近新聞熱炒的地基沉降問題,不知是否與其砂土層的地質結構有關。


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