龙门山断裂的危险性何以被低估?
可能是全新的
张培震介绍,地震的孕育和发生过程是非常复杂的,并且很难开展研究。他引用陈运泰院士总结的地震科学研究的主要困难进行了说明:地球内部的“不可入性”、大地震的“非频发性”、地震物理过程的复杂性,成为学科发展的屏障。事实上,在地震学家所掌握的案例中,没有一个地震是完全相同的。因此,很难将对某一个地震的认识应用于另外一个地震,也就是说,地震科学家迄今尚未摸到地震发生的规律。
科考队发现,汶川地震是具有走滑分量的逆冲型地震,但是具有很强的特殊性。汶川地震不仅不同于走滑型的唐山地震和昆仑山地震,也不同于有历史记载以来世界上其他8级以上逆冲型强震。他们的研究表明,世界上其他8级以上逆冲型地震都发生在板块边界带上,而且发震逆冲断裂的倾角一般都在20度以下,而汶川地震发震断裂的倾角在10公里深度以上,达到了70~80度,近乎直立。据悉,这种地震非常罕见,有历史记载以来还不曾发生过。
汶川地震一个非常特殊的现象是:对一条低倾角逆冲断裂而言,其闭锁段一般震前有明显的变形,通过大地测量可以观测到其滑动速率。如喜马拉雅主推覆带上,闭锁段的滑动速率为10~15毫米/年,占整个喜马拉雅总滑动速率的1/2到2/3。但汶川地震发震断裂的总滑动速率不超过2~3毫米/年,这可能与龙门山断裂70~80度的倾角有关系。由此,科考队推论,龙门山断裂和汶川地震的应变过程与已知类型的地震完全不同。
张培震认为:“与以往认识到的单条断裂孕震方式不同,汶川地震孕育和发生涉及3个地质构造单元:在青藏高原向北东方向的推挤作用下,川西高原由于地壳介质软弱而发生强烈震前变形,并把应力传输到龙门山断裂带,构成孕震的变形单元;龙门山断裂带对川西高原传递而来的应力响应是发生缓慢的震前变形,并积累很高的应力,构成孕震的闭锁单元,当积累的应力超过其摩擦强度或破坏强度时就突发失稳,发生地震,释放出巨大的能量;四川盆地由于刚度大、不易变形,而对川西高原和龙门山的向东扩展起着阻挡作用,构成孕震的支撑单元。这三个单元的共同作用,导致了龙门山断裂带应力的高度积累和突发释放,形成了汶川特大地震。所以,汶川地震孕育和发生是一种多单元的组合模式,是一种新的地震类型。”
张培震坦诚地说,汶川地震的机理是一个非常复杂的问题,学术界可能有不同的看法和多种解释。他本人对汶川地震的研究也是刚刚开始,所提出的模式只是一个能够解释震前和震后变形过程、自圆其说的认识,希望有更多的科学家开展这方面的研究和讨论。毕竟,中国地震科学乃至世界地震科学研究都处于初级阶段,地震学家还不能像物理学家解释自然现象、生物学家解释生命现象那样精确地解读地球内部发生的事情。
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