SRL∣2025年缅甸实皆Mw7.8强震触发砂土液化遥感制图及意义

2025年3月28日,缅甸中部实皆断层发生Mw7.8级强烈地震,产生了长约460km的地表破裂带。除了直接的地表错动破坏外,强震动还引发了广泛的同震砂土液化灾害,导致地基失效、建筑物沉降、道路断裂(图1)。美国地质调查局(USGS)基于全球模型(GGLM-2017)预测的液化风险区面积高达~8000km2,且主要集中在南部沿海。由于灾区范围大、地形复杂且部分区域难以进入,传统的实地调查受限,急需一种快速、大范围且精准的评估手段来确认破裂带沿线的次生灾害分布及产生的影响。

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图1 野外照片展示了由强震砂土液化引发的次生地震灾害:(A)无人机(UAV)影像显示了震后地貌,可见地震诱发的塌陷、侧向扩展以及大范围的砂土液化现象。(B)照片显示了因严重砂土液化导致的喷砂、建筑地基沉降和墙体裂缝。(C)由砂土液化引起的路基失效与塌陷。(D)由地表破裂和砂土液化造成的农田损毁;照片中的人物提供了比例尺参考。

通过收集BJ-3(0.5米)、GF-2(0.8米)、GF-1B(2米)、ZY1E、Sentinel系列、JL-1等多颗国产及国际卫星的震后高分辨率影像(图2),大部分在地震后1-7天内获取,避免了地表液化堆积物因降雨、农耕或自然恢复而消失的影响。节后震后野外实地灾情考察(图1)利用ArcGIS平台对这些震后快速获取的影像进行人工目视综合解译,精准识别喷砂坑、侧向扩展、砂火山等。液化点通常呈现白色或灰白色,与周围沉积物形成鲜明色调对比。结合核密度分析与缓冲区分析,量化液化点与断层距离、河流地貌及地震动强度(PGA/PGV)的空间关系(图2)。研究主要获得以下认识:

(1)共识别出11,305个液化点,总占地面积约~200km2。这一数据远小于USGS预测结果,表明现有的全球评估结果存在严重高估全球地理空间液化模型(GGLM-2017)在缅甸实皆断层区域的区域性偏差-错判了液化重心(实际在震中北部而非南部沿海),高估了影响范围,亟需根据研究区特定的水文地质条件修正模型,更准确的预估地震砂土液化规模;

(2)水文地质条件是砂土液化发育主要的控制因素:96%的液化发生在距离断层5 km范围内,且几乎全部集中在伊洛瓦底江和锡当河的低阶地(T0-T1)上(图3)。一旦远离河流超过5 km,液化现象急剧减少。绝大多数(>90%)液化发生在峰值地面加速度(PGA)≥ 0.5g 的高烈度区砂土液化的分布具有明显的分段性:液化区被分水岭划分为震中附近和南部内比都附近两段。北部液化密度是南部的3倍;

(3)基于遥感影像的砂土液化解译的时效性:对比震后3天和42天的影像发现,随着时间推移,部分液化物质因干燥、雨水或农耕活动而消失。这证明了震后快速获取影像对于灾害评估的极端重要性。

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图2 (A) 研究区内高分辨率卫星影像的覆盖范围及美国地质调查局(USGS)估算的砂土液化分布。(B) 解译出的液化点位置(蓝色圆点)。(C) 2025年实皆Mw 7.8地震震中附近砂土液化发生的核密度图。(D)与(C)相同,但展示了内比都周边的砂土液化分布。

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图3  缓冲区分析结果,展示了沿实皆断层及河流的砂土液化空间分布图

此外,通过与正断层(如定日地震)和逆冲断层(如汶川地震)引发的液化对比,本研究总结了走滑断层在盆地中引发液化的典型特征-即液化严格受限于断层附近的狭窄河谷低地,呈狭长带状分布(图4)。

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图4实皆断层沿线同震砂土液化的空间分布与发生模式图

本研究为缅甸震后救援和重建提供了基础次生灾害的空间分布数据,揭示了震后快速获取的高分辨率卫星遥感数据在交通不便、大范围灾害评估中的积极作用,为未来重大地震应急响应提供了可复制的技术范式。考虑到滇西南地区强震的危险性和急迫性,中国云南西南部等具有类似构造环境(活跃走滑断层旁的河流低阶地、人口密集区)的地区,需高度重视强震触发砂土液化加剧灾情损失的风险,加强地基处理和土地利用规划。

本研究相关成果近期在线发表于地震学领域国际权威期刊《Seismological Research Letters》(JCR Q1, IF: 3.2)。论文第一作者为中国地震局地震预测研究所胡贵明博士后/副研究员,通讯作者为徐岳仁研究员。合作者包括中国地震局地震预测研究所熊仁伟副研究员、李文巧副研究员、胡朝忠副研究员、吴伟伟副研究员。本研究得到了中国地震局地震预测研究所基本科研业务专项重点项目(批准号:CEAIEF20240302、CEAIEF20250101)国家自然科学基金青年项目(批准号:42072248、42202212)以及国家重点研发计划(批准号:2023YFC3012001-2)的联合资助。

论文信息:Guiming Hu, Renwei Xiong, Wenqiao Li, Peng Liang, Chaozhong Hu, Weiwei Wu, Yueren Xu. Mapping of Soil Liquefaction Induced by the 2025 Mw 7.8 Sagaing Earthquake in Myanmar Using High-Spatial-Resolution Images. 2026. Seismological Research Letters. DOI:10.1785/0220250399


撰稿人:胡贵明

审核人:吕晓健