《Journal of African Earth Sciences》：Engineering Geology and Ground Response Characterization along the Iskenderun Plain Triggered by the 2023 Pazarc?k, Türkiye Earthquake
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工程地质模型揭示伊尔赞德鲁平原地震响应，基于116钻孔、40个ReMi及20个微震数据，分析土壤液化、放大效应（2倍以上）及卓越周期（≥0.6秒）导致沿海20公里区域破坏。
?zkan Coruk|Ergin Uluta?|Tayfun Gül
科贾埃利大学地质工程系，科贾埃利，41001，土耳其
摘要
利用2023年2月6日Pazarc?k地震（Mw：7.8）之前的地质和地球物理测量数据，定义了伊斯肯德伦平原的工程地质模型，并评估了不同地质单元对地震作用的抵抗力。基于土壤的工程地质特性，研究了该平原在地震动力作用下的结构损坏和土壤失效情况。在评估地震期间土壤行为时，使用了来自伊斯肯德伦3115站的116个钻孔数据、40次ReMi测量结果以及20次微震数据（强地面运动加速度记录），这些数据均与Pazarc?k地震的主震有关。研究区域还根据钻孔中获取的岩芯样本和岩石岩性绘制了工程地质图和岩土边界图，并据此生成了分类图。利用微震和ReMi记录绘制的卓越周期、放大倍数和Vs30速度分布图进行了比较。根据研究中的工程地质图，构成伊斯肯德伦平原沿海地区的土壤类型被确定为CL（低塑性粘土）、GM（粉砂砾石）、GP（级配不良的砾石）、ML（低塑性粉砂）和SM（粉砂砂）。微震和ReMi测量结果显示，这些地区的土壤放大倍数达到2倍或更高，土壤的卓越周期为0.6秒或更长。最后，利用SRTM-DEM 30 Arc-Sec卫星图像，绘制了坡度较小的平坦区域的水流方向和积聚图，并特别研究了受损严重的区域的水文地质特征。
引言
2023年的马拉什地震双震（2023.02.06-01:17:35 UTC-Mw：7.8 Pazarc?k和2023.02.06-10:24:49 UTC-Mw：7.6 Elbistan）影响了11个省份（卡赫拉曼马拉什、哈塔伊、阿迪亚曼、马拉蒂亚、加济安泰普、尚勒乌尔法、迪亚巴克尔、阿达纳、奥斯曼耶、基利斯和埃拉泽），造成了严重的破坏和损失，引发了经济、社会和环境问题。受地震影响的区域约占土耳其国土面积的17.8%和人口的13.4%（图1）。造成最多死亡人数和最严重破坏的前三次地震分别是2023年卡赫拉曼马拉什地震（50000人死亡）、1939年埃尔津詹地震（33000人死亡）和1999年科贾埃利地震（20000人死亡）。根据土耳其统计局（Tü?K）的数据，这11个受地震影响省份在2021年的国内生产总值（GDP）中所占比例为约10%。地震造成的物质损失导致生产和收入损失约为GDP的2.6%（Bak?r, 2023；Hotar等人，2024）。就对土耳其经济的总体影响而言，地震造成的最大成本是住宅设施的破坏，金额达2425亿土耳其里拉（129亿美元），其次是公共基础设施和服务建筑的破坏，金额为1073.9亿土耳其里拉（569亿美元）。非住宅私人部门的损失约为2224亿土耳其里拉（118亿美元）。因此，地震对土耳其经济的总影响为1995亿土耳其里拉（1036亿美元），约占2023年国内生产总值的9%（SBB, 2023）。
从上述数据可以看出，马拉什地震中的结构倒塌造成的破坏和人员伤亡非常严重（Hotar等人，2024；Mall?和?abuk，2023；Mertol，2023；Narl?tepe等人，2024；Dilsiz等人，2023；Melgar等人，2023；Goldberg等人，2023）。主震之后，断层沿线在很宽的范围内发生了多次余震（图2）。2023年2月6日的土耳其地震双震包括Mw：7.8的Pazarc?k地震和Mw：7.6的Elbistan地震，在东安纳托利亚断层带（EAFZ）的不同段产生了广泛的地面破裂。两次地震的破裂机制都很复杂，涉及多个断层段（Goldberg等人，2023；Okuwaki等人，2023）。Pazarc?k地震在Karasu、Pazarc?k和Erkenek段产生了大约270±10公里的破裂，这些段代表了EAFZ的中部和南部分支，破裂表现为左旋走滑断层，最大水平位移为7.3米，平均位移为3.0米（Karabacak等人，2023）。相比之下，Elbistan地震在EAFZ北部分支的?ardak和Do?an?ehir段产生了大约130±10公里的破裂，同样表现为左旋走滑，最大位移为6.6米，平均位移为3.0米（Softa等人，2024）。这两起事件合计产生了近400公里的破裂长度（G?k?eo?lu，2023），使2023年的地震序列成为该地区仪器记录史上最显著的地震之一，无论是从破裂范围还是位移来看。
在本研究中，利用Denge Engineering Co.在2023年2月6日Pazarc?k地震（Mw：7.8）之前进行的定居适宜性研究中的现场测试数据，对伊斯肯德伦三角洲平原进行了工程地质评估，并明确了各地质单元的工程地质特性。为了测试和确定这些特性对地震引起的土壤失效和放大效应的影响，评估了DEMP（灾害和应急管理署）测量的地震加速度记录（DEMP，2023）。根据Denge Engineering Co.在2023年2月6日Pazarc?k地震之前获得的现场测试数据，对伊斯肯德伦三角洲平原进行了工程地质建模。通过生成的模型，明确了土壤和岩石单元的工程地质特性。为了确定这些特性对土壤失效和放大效应造成的损害的影响，还采用了土壤传递函数方法进行了地震谱加速度评估。
节选内容
构造和地震构造背景
伊斯肯德伦位于安纳托利亚板块、阿拉伯板块和非洲板块相互作用的复杂三联点附近。该城市位于东安纳托利亚断层带的南部，这是一个主要的左旋走滑系统，负责安纳托利亚板块的向西移动；同时靠近死海转换断层的北部末端。在西南方向的海上，塞浦路斯弧线代表了非洲板块和安纳托利亚板块之间的汇聚边界。这种复杂的构造环境导致了...
地貌和地质背景
伊斯肯德伦的地貌特征受到阿曼诺斯（Nur）山脉的强烈影响，这些山脉在城市东部陡峭地耸立，形成了一个明显的NNE–SSW走向的地形屏障。这些海拔达2000米的山脉由与东安纳托利亚断层系统相关的抬升块体和断层边界组成。高耸的阿曼诺斯山脉与低洼的伊斯肯德伦沿海平原之间的急剧过渡形成了明显的坡度...
材料与方法
本研究采用了两阶段方法来确定伊斯肯德伦三角洲平原的工程地质特性，并将地面响应特征与Pazarc?k（Mw：7.8）地震造成的损害进行关联。作为该方法的一部分，重新评估了地震前的数据集，并将其与地震后的分析相结合，以更好地描述地面响应行为（图4）。
在地震前阶段，对钻孔数据、微震数据和ReMi数据进行了...
工程地质图
工程地质图（IAEG，1976；Dearman，2013）是岩土工程和土木工程实践中的重要工具，它们展示了直接影响工程设计、规划和安全性的土壤和岩石单元的空间分布、地下水条件以及地质结构。与传统主要基于地层分类的地质图不同，这些图表强调了岩性和工程地质特征...结论与讨论
通过整合伊斯肯德伦三角洲平原四个选定地点的所有数据及地面响应分析，全面评估了地震引起的地面损害与工程地质参数之间的关系。
现今平原上的建筑、道路等人工设施以及自然排水路径的改变掩盖了地表水流的痕迹或通道，使其在平原上几乎无法辨认。
作者贡献声明
Tayfun Gül：撰写——初稿、可视化、验证、软件开发、调查。Ergin Ulutas：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、软件开发、方法论、概念构建。?zkan Coruk：撰写——审阅与编辑、可视化、监督、方法论、数据管理、概念构建
未引用参考文献
Akin, 2009; Bayramo?lu和?zel, 2024; Danielson和Gesch, 2011; G?kceo?lu, 2023; 国际工程地质协会和工程地质图委员会, 1976; ??can Alp和Alp, 2025; Konno和Ohmachi, 1998; Meng等人; 内政部; Moug等人, 2023; Sáez等人, 2018; Tuna, 2024; 土耳其建筑抗震规范, 2018; 土耳其共和国总统府战略与预算办公室, 2023.
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
资金来源
本研究未获得公共部门、商业部门或非营利组织的任何特定资助。利益冲突声明
作者声明他们没有可能影响本研究结果、解释或结论的财务利益、商业关系或个人联系。本研究未从可能存在利益冲突的工业界、商业实体或组织获得任何资助或财务支持。
所有作者均已审阅并批准了最终稿件，并确认他们没有任何关联或参与...
