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“透测地球”科普小课堂 | 非构造性地震:人类活动下的“大地脉动”



    2025年3月8日,湖南常德澧县一场3.4级地震引发关注。令人意外的是,这场地震的“罪魁祸首”并非地壳运动,而是一座废弃石膏矿的塌陷。这一事件将“非构造性地震”这一专业术语推入公众视野。究竟什么是非构造性地震?它与我们的生活有何关联?又给我们怎样的启示?


非构造性地震:人类“踩动”地壳的隐秘力量

    在传统认知中,地震常被视为自然之力,但事实上,约10%-15%的地震与人类活动直接相关,这类地震被称为非构造性地震,即由人类活动或自然因素(非板块运动)引发的地震。主要特点是:震源浅、范围小、震级通常较低(多数≤5级),但可能局部破坏性强。主要包括火山地震、塌陷地震、水库地震等。以湖南澧县石膏矿塌陷事件为例,废弃矿井因长期开采形成地下空洞,地层压力失衡后突然坍塌,释放的能量足以引发地面振动,其威力甚至可达3-4级。


非构造性地震的“生活化面孔”

    非构造性地震并非遥远的概念,它与日常生活紧密交织。以下,就是几种比较常见的非构造性地震的“生活化面孔”。

    废弃矿区:废弃矿山如同“定时炸弹”,尤其是石膏、煤矿等脆性岩层矿区,因开采形成的采空区如同地下“泡沫”,压力失衡时可能瞬间塌陷。2015年山东平邑石膏矿坍塌引发4.0级等效震动,导致铁路停运、房屋倒塌。


▲2015年山东平邑石膏矿坍塌——救援人员通过70度左右的斜坡通道向前推进救援。(图片来源网络)

    城市建设:城市地下空间开发正成为新的风险点。2008年莱芜人工爆破作业曾引发3.5级地震,周边居民震感强烈;2020年济宁曲阜一次地下空洞塌陷产生2.4级震动,高校学生深夜避险。地铁隧道挖掘、深基坑施工甚至水库蓄水,都可能通过改变地下应力诱发小规模地震。


▲2020年12月23日晚,济宁曲阜发生塌陷,相当于2.4级地震。(图片来源网络)

    农村自建房:缺乏抗震设计的民房在震动中尤为脆弱。山东平邑矿震中,村民自建房因无圈梁、构造柱而倒塌;湖南澧县事件中,受损房屋多为老旧砖混结构。数据显示,非构造性地震中80%的人员伤亡与建筑质量直接相关。


▲2025年3月8日7时43分,在湖南常德市澧县发生3.4级地震,震源深度0公里。(图片来源网络)


科技创新手段在非构造性地震预防中的应用

    湖南石膏矿塌陷事件再次为矿产资源开发与地质灾害防治敲响警钟,凸显了科学规划、公众防灾意识与先进技术支撑三者协同的重要性。

    科学规划:地下开发需“留白”

    矿山管理:废弃矿井应强制回填或加固,避免采空区长期暴露。例如,山东平邑曾因监管疏漏,导致本已停产的矿井违规作业,最终酿成悲剧。

    城市工程:大型项目需提前评估地质风险,如滁州市通过“智慧防震减灾”平台监控断裂带沿线建筑,降低灾害风险。

    公众参与:从“被动避险”到“主动防御”

    识别预警信号:动物异常、房屋裂缝、地下异响等可能是塌陷前兆。

    提升抗震意识:农村自建房应增设圈梁、构造柱,避开断层带;城市居民需熟悉“伏地、遮挡、手抓牢”的避震口诀。

    技术创新:用科技“缝合”地壳伤痕

    非构造性地震的防控日益依赖地球物理勘探(物探)、地球化学勘探(化探)及智能监测技术。这些先进技术能够提高预测精度,降低灾害风险,为工程安全和公共防灾提供科学依据。

    通过物探、化探等技术的综合应用,结合大数据分析和人工智能,可显著提升灾害预警能力,为工程安全和防灾减灾提供有力支撑。未来,随着量子传感、数字孪生等技术的发展,非构造地震的防控将更加精准高效。


结语

地下世界的“蝴蝶效应”

    每一座矿井的塌陷、每一次爆破的震动,都是人类与地球对话的印记。在向地下索取资源的同时,我们需以敬畏之心守护地质平衡。唯有科学开发、全民防灾,才能让人与自然的“脉动”和谐共鸣。


    (文/彭静怡)

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