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61980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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