作者:J. Liu-Zeng 来源:《地球与行星科学通讯》 发布时间:2009-10-20 12:39:13
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ELSEVIER
汶川地震破裂机理性研究取得进展
 
汶川地震是有仪器记录以来发生的世界上最大的板内逆冲型地震之一,是青藏高原东缘龙门山断裂带的最新一次活动。该地震发生在我国活动断裂研究的盲区之一,因此提供了一次罕见的、代价高昂的机会来研究逆冲型强震破裂的几何形态、动态过程以及震间加载等,同时对理解和评价龙门山以及青藏高原变形的理论模型有重要意义。地震后,国内外科学家陆续开展了多学科的深入研究。
 
地表破裂带是地震破裂各种特征的最直观表现。但是世界范围内,逆冲型地震地表破裂的详细填图非常稀少,地表破裂的数据积累也远少于走滑型和正断型地震。青藏所刘静研究员的课题组基于汶川地震地表破裂野外调查的机理性分析结果最近发表在国际著名地学期刊《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)(2008IF:3.955)上(Liu-Zeng, J., Z. Zhang, L. Wen, P. Tapponnier, J. Sun, X. Xing, G. Hu, Q. Xu, L. Zeng, L. Ding, C. Ji, K. W. Hudnut and J. van der Woerd, 2009. Co-seismic ruptures of the 12 May 2008, Ms 8.0 Wenchuan earthquake, Sichuan: East-West crustal shortening on oblique, parallel thrusts along the eastern edge of Tibet, Earth and Planetary Science Letters, 286, 355-370.)。
 
该文对汶川地震同震破裂进行了现象描述和基本数据的报道。如,破裂发生在多条断裂上。北东走向的映秀-北川断裂上长约225 km破裂带表现为逆冲兼右旋运动特征,陡坎最高达约10米。与之平行的灌县-江油断裂上约70 km的破裂带为近纯逆冲性质,最大垂向位移为3.5m。夹持在这两条断裂之间约8km长的北西走向小鱼洞破裂带,为逆冲兼左旋运动,陡坎最高达约3米。
 
同时,本项研究对地震破裂及其意义还进行了多方位机理性探讨,提出了新的认识:1)汶川地震是第一次明确记录到多条平行断裂同时参与同震破裂的逆冲型地震,属罕见的地壳尺度位移配分现象。与现有理论预期不同,汶川地震的同震位移为不完全配分,即高角度映秀-北川断裂上仍有显著的倾滑分量,而非纯走滑;2)发震断层是龙门山断裂带内部的高角度逆冲断裂,而非断裂带前锋的低角度逆冲断裂,属于反序型逆冲断裂活动;3)龙门山断裂带的长期和穿时性活动性使得老断裂带的几何构造对单次地震破裂的扩展产生牵引作用,表现为破裂在从深部往上扩展的过程中,在浅表部位被动地顺着先存的、但倾向相反的断面到达地表,这可以很好地解释北川沙坝附近的“正断”型陡坎,和虹口附近的反向陡坎;4)具有多期和切割关系的断层擦痕反映了地震破裂的动态过程中,单点滑动矢量的方向发生了高达50°的旋转,是世界上首次在逆冲型破裂中发现。指示震前断面上应力分布的不均匀性,尤其是,震前断面的某些部位的初始应力水平较低;5)汶川地震指示了近东西的区域应力方向,与北东向的龙门山高原边界斜交,而非以往认为的与之垂直的北西方向。这将对有助于我们重新认识跨龙门山边界的震间GPS应变积累图像和地震危险性评价。(来源:中国科学院青藏高原研究所)
 
 
 
 
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