这些大城市,为啥非要建在地震带上?

2025-04-15 07:38 阅读
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3月28日,缅甸发生7.9级地震,造成了重大人员伤亡。震源位于实皆断裂带,其构造运动活跃、能量长期积累,因而引发了此次强震。

值得注意的是,实皆断裂带横穿了缅甸的数个大城市,包括曼德勒、内比都、勃固等,乃至最南部的仰光。而这条断裂带历史上地震活动频繁,平均每几十年就会发生一次7级以上强震。这不禁让人疑问:为什么明知存在地震风险,却还是在地震带附近修建城市?人类聚居区和断裂带的分布之间是否存在某种关联?

细心的大院读者就提出过这样的疑问

从全球范围来看,人口密度与地震带的分布并无明确对应关系。然而,在部分高地震风险区域,城镇分布又似乎与断裂带空间位置存在高度的相关性。这一现象背后的成因值得深入探讨。

世界人口密度分布

(图片来源:湖南教育出版社)

 

孕育地震的断裂带

首先,我们需要了解断层和断裂带的地质意义。断层是地壳中岩层因受力破裂并发生相对位移的构造,是主要的孕震构造;而断裂带则是由主断层及其伴生的次级断层、破碎岩体等组成的复杂构造带。

在卫星影像或野外考察中,断裂带的宏观特征往往十分显著,例如断层活动常形成的断层陡崖、断层崖被水流侵蚀后形成的断层三角面、沿断层分布的‌串珠状湖泊或洼地、断层相对运动导致的山脊或河谷的错断等等。‌

三种基本断层类型的示意图与实例

(图片来源:中国地质科学院地质研究所)

实际上,断裂带并不只产生地震,还为人类的生存和发展提供了许多地理优势。

 

大型河流的形成

大型走滑断裂常常会形成河流。在断裂带地区,岩石由于受到地壳运动的影响而破碎,更容易受到风化和侵蚀作用,从而形成沟谷和河流‌。打开地图就会发现,很多断裂带的命名都和河流相关。如金沙江断裂带、澜沧江断裂带、鲜水河断裂带等。

云南纵向岭谷区纵向地形剖面示意图

金沙江、澜沧江等多条大型河流位于断裂带上

(图片来源:参考文献[1])

河流提供了丰富的水资源,有利于农业灌溉和人类的生存。河流还提供了水运条件,其运输成本低、速度快、运载能力强,成为连接各地的重要纽带,促进了贸易和经济交流。‌

 

盆地的形成

很多盆地的形成也和断裂带有关,如走滑断层中局部拉伸形成的断陷盆地——拉分盆地。在山地地区,与其他成因的盆地相比,拉分盆地发育快、沉降快、沉积厚度大、沉积相变化迅速,更容易形成湖泊或者较为平缓的地形地貌,覆盖有适宜耕作的巨厚的沉积土壤,这都是人类建立聚集地的理想条件。

拉分盆地形成早期阶段的三维几何模型

(图片来源:参考文献[3])

在我国云南,洱海、程海、抚仙湖等湖泊以及鹤庆盆地、宜良盆地等都是典型的拉分盆地构造,周围分布有很多城镇。

著名景点洱海是因断裂带运动形成的湖盆

(图片来源:参考文献[4])

 

沉积平原的发育

大型正断层和逆断层往往和裂谷带和造山带有关,这些大断裂往往都存在于其边界,是控制一片区域缓慢下沉、从山区演变为平原的主控因素。以山命名的断裂带多以逆断层或者正断层为主,例如发生汶川大地震的龙门山断裂带就是典型的逆断层。这些断层分割了山区和平原,河流会从山区与平原的交界处冲出山谷,从而形成冲积扇或者冲积平原等适合农业耕种的场所。

祁连山西部的昌马河从山谷中流出后形成的冲积扇,孕育了大片宜居的绿洲

(图片来源:中国国家地理)

此外,延伸的正断层系还会形成大规模的地堑构造,如汾渭地堑系。该地堑系由大小不一的十个地堑型盆地组成,地堑汇集水资源,且内部的沉积平原成为了耕作的良好场所,因此聚集了大量人口。汾渭地震带同时也是我国历史上地震灾害异常严重的地区,如1556年华县大地震和1303年洪洞大地震均造成了极大的伤亡。

汾渭地堑系的断裂、地震和火山分布

(图片来源:参考文献[5])

 

矿产资源的富集

 
 

断裂带还是各类矿产资源的富集区。断层为深部的矿物质和油气资源提供了运移到地表的通道,这些资源在运移过程中会在断层附近聚集‌。地壳运动、岩浆活动和变质作用等地质过程在断层附近尤为活跃,不仅为成矿提供了必要的物理和化学条件,此外还能使断层附近的岩石破碎,促进了矿物质的聚集和富集。

断裂带附近的沉积盆地存在大厚度的富含有机物的海相和湖相沉积,这些沉积物在快速沉降和埋藏及高热流作用下可形成良好的生油层,而各种碎屑沉积为储油层。因此,断层附近形成的盆地是具有重要意义的油气区,也是盐类等沉积矿床的聚积产出地。

郯庐断裂带沿线矿产分布简图

(图片来源:自然资源部)

 

毁灭与重生

尽管断裂带潜藏着地震危险,但其提供的生存资源仍然吸引了大量人口定居。实际上为陆地上的断裂带固定段落的大地震周期往往长达数百年甚至上千年,许多世代可能未曾经历灾难,导致人们逐渐忽视了潜在的危险。

地震的威胁在人类文明的发展史中从未消失,但是人类总能在挫折和逆境中不断重生。位于东安纳托利亚断裂带上的安条克(今土耳其安塔基亚)是古代地中海东部的战略重镇,其历史政治变迁贯穿了希腊化时代、罗马帝国、拜占庭帝国、阿拉伯征服等多个时期,历史上曾经多次被大地震摧毁(包括2023年土耳其大地震),却屡次重建,至今仍然是地中海东部的重要城市之一。

土耳其所在区域板块构造及相对运动速度示意图

红色方标表示2023年土耳其发生的7.8级和7.5级地震位置,红色箭头为安塔基亚的大致位置,黄色圆标表示历史上曾发生过的7级以上地震

(图片来源:新华网)

随着科学的发展,人类也必须意识到,大城市在断裂带附近发展,需要通过科学规划降低地震来临时的损失,如建筑物应该尽量精准避开活动断层的位置。人类在与自然共处的同时,应当寻求一种平衡,既享受断裂带所带来的资源,又尽可能规避其潜在的灾害。

 

参考文献:

[1] 骆银辉.三江并流区地质环境问题研究[D].中国地质大学(北京),2009.

[2] 皇甫岗.云南地震活动性研究[D].中国科学技术大学,2009.

[3] Wu J E, McClay K, Whitehouse P, et al. 4D analogue modelling of transtensional pull-apart basins[J]. Marine and Petroleum Geology, 2009, 26(8): 1608-1623.

[4] 朱秀,朱红涛,曾洪流,等.云南洱海现代湖盆源—汇系统划分、特征及差异[J].地球科学,2017,42(11):2010-2024.

[5] 冯锐. 元 · 汾渭裂谷文章多−漫步地震五千年(12)[J]. 地震科学进展, 2025, 55(1): 43-62.

[6] https://yjgl.lsnu.edu.cn/info/1063/1291.htm

[7] https://geology.com/articles/san-andreas-fault.shtml

[8]http://www.igeo.cgs.gov.cn/kpyd/dxzs/201812/t20181207_472982.html

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