龙门山断裂的危险性何以被低估?
在2008年汶川8级地震发生前,成都和龙门山地区有历史记录的2000多年,没有发生过7级以上强震。那么,在有历史记载之前是否发生过强震?如果发生过是什么时间?其原地重复发生的周期是多少?这是汶川地震科学考察要回答的问题之一。
为此,汶川地震科考队开展了大量的古地震研究,分别在映秀——北川断裂、灌县——江油断裂、小鱼洞断裂上开挖了一系列探槽,采集了大量年代学样品,并对探槽地点和附近的断错地貌面进行了实测和分析,发现了许多古地震的新证据,说明地质历史上曾经发生过能够产生地表破裂、类似于汶川地震这样的大地震。沿映秀——北川断裂,在映秀镇附近,科考队发现了两次古地震事件;在北川县的擂鼓镇、沙坝村、邓家村、桂溪村,科考队均发现了1次古地震事件。沿灌县——江油断裂,在白鹿镇,科考队同样发现了两次古地震事件。此外,沿北西走向的小鱼洞断裂,有3个地方都发现了1次古地震事件。
科考队发现,汶川地震发震断裂错断地貌面的年龄越老,其位移量就越大,这表明老的地貌面曾经遭受到古地震的影响;他们还在开挖的探槽中发现,深处的年龄较老的沉积物,被断裂错动的幅度大于其上覆年轻沉积物的断错幅度,说明老的沉积物经历了古地震的断错。他们对发现的古地震现象的初步分析表明,龙门山断裂带不仅存在大地震原地重复现象,而且那些古地震事件的变形量与汶川地震产生的同震变形量基本一致,这意味着汶川地震发震断裂上的大地震复发可能是所谓“特征地震”类型,也就是说每次地震产生的地表位移幅度都差不多。
张培震介绍,科考队已掌握的主要位移证据有:映秀镇附近岷江一级阶地“5·12”地震的同震垂直位移量为2.4米左右,探槽中揭示的3次地震事件的总垂直变形量约7~8米,说明每次古地震事件的位移量可能都与2008年汶川地震相当。白鹿镇两个探槽开挖前,都显示震前老断层陡坎的存在,老陡坎普遍高度在5~6米之间,而探槽附近“5·12”地震同震位移量仅为1.8~2米,老陡坎的高度是汶川地震同震位移量的约3倍。更重要的是,白鹿大探槽揭示出3套有明显标志的堆积地层,即由老至新3次地震事件的位移量分别为2±0.2米、1.7±0.2米和1.8±0.2 米。另外,无论在映秀——北川断裂还是北西向小鱼洞断裂,汶川“5·12”地震之后,二级阶地断层陡坎与一级阶地陡坎高度基本呈倍数关系。
探槽中的古地震事件的测年数据还在系统测试和分析之中,目前尚不能准确地给出古地震年代和原地复发间隔。但根据已有的部分测年结果、断错地貌分析和历史地震记录,可把汶川地震前一次事件的年代限制在距今2000~7000年之间。他们所得到的初步结果,与通过断层平均滑动速率和最大同震位移估算的3000~6000年原地复发间隔相近。
张培震强调,尽管汶川地震发震断裂的强地震原地复发周期可能在2000年以上,但对震区未来的地震危险性仍然不能掉以轻心。因为川西地区发育大量具有发生7级以上强震能力的活动断裂,这些断裂的活动都有可能产生强烈地震,而且龙门山断裂带本身的南段尚未发生破裂,四川省的防震减灾工作仍然任重道远。
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