汶川地震是继唐山地震以来，我国境内发生的损失最为严重的地震。一个多月以来，围绕这场地震的问题一直没有停止过。“为什么会发生这样的地震？”“为什么震级如此之大？”“为什么会造成这么大的损失？”

 

6月26日，在中科院第十四次院士大会上的学术报告会上，中国科学院院士、地球物理学家陈运泰根据地震学资料分析，对上述问题进行了科学解答。

 

 

汶川大地震发生的地点，是我国地质学家、地震学家都非常熟悉的川滇菱形块体的东北面。受印度板块与欧亚大陆板块的相互作用，西南地区是我国构造活动强烈的地区之一。印度板块以每年40毫米的速率，朝北偏东方向与欧亚板块相互碰撞挤压，造成了青藏高原的隆升。而对其地壳内物质的流向，多年来地质学家研究认为，壳内物质被迫改变方向转向东流，在坚硬的四川盆地地壳处受到阻挡，形成了北偏东走向的龙门山断裂带。

 

作为青藏高原和四川盆地交接部位的龙门山断裂带，是一条从北偏西向南偏东方向逆冲断裂带，其逆冲运动的速率约为每年20毫米。但位于龙门山东面的华南块体，没有能够完全调整龙门山断裂带的逆冲运动，其运动速率只有每年10～15毫米。这中间没有得到调整的5～10毫米，在龙门山断裂带中的岩石内逐渐积累起来，使得龙门山断裂带成为最具地震危险的地带。

 

然而，从历史上看，这个最为危险的地带，与其他周围断裂带相比，似乎在地震记录上并没有表现得最为危险。周围其他断裂带都发生过7级以上的地震，如1933年8月25日茂县—汶川7.5级地震，1976年8月16日与8月23日接连发生的松潘—平武7.2级地震等。龙门山断裂带的地震活动在历史上只处在中等水平，历史记录上从未出现过7级以上的地震。

 

1970年2月在龙门山断裂带上发生了6.2级的地震，陈运泰在震后到达该地区，并在当地留守、监测达半年之久。他说：“我对这个地区非常熟悉。从这个地区危险程度与它的历史表现的反差中，可以说明一个问题，那就是这个断裂带在几百年甚至上千年中，一直在积蓄能量，酝酿一场大地震，这就是‘5·12’的汶川地震。”

 

 

根据对龙门山断裂带近年来发生的小地震用“双差定位法”精确重新定位的结果显示，龙门山断裂带是一条长达470公里、宽100公里的地震带，地震震源的深度在30公里以内。2008年5月12日汶川大地震便是发生在这条断层的长约350公里的地段上的大规模的破裂。

 

汶川地震除了震级大外，此次地震的震源深度与破裂过程也是造成如此大灾害的原因。汶川地震的震源深度达15公里，但断层的倾斜角只有39度，于是就从这个350公里长、40公里宽的断层上一直贯穿到地面。汶川地震中滑动量大于5米的断层错动，位于震中以南约20公里至震中东北约70公里的90公里范围内，直达地面，造成了大规模的地表破裂。

 

地震发生时，位于震中东北方向地区大范围有震感，而向西南方向则震感范围小。但从破坏程度看，位于西面的北川、映秀、汶川等地受到破坏的程度，却远远大于东面的绵阳、成都等地。

 

陈运泰说，此次汶川地震的破裂过程相当复杂。破裂过程开始于大约位于都江堰—映秀下方的震源位置，以不对称双侧破裂的方式分别朝东北方向与西南方向传播。其中朝东北方向强，破裂时间长达90秒，而向西南方向较弱，破裂时间只有60秒。致使表观上表现为以朝东北方向的单侧破裂。陈运泰说，从这一复杂的破裂过程中可以看出，地震的破裂过程并不顺利，曾遇到某种阻力，为了“突破”阻力，所制造出来的大量高频地震波，加大了地震的破坏力。

 

那么，为什么西南边受灾程度比东北方向更为严重呢？陈运泰说，这就涉及到被证实的“上盘—下盘效应”理论。汶川地震的断层倾角以39度向西北方向倾斜，致使位于西侧的区域成为上盘，而东侧成为下盘。按“上盘—下盘效应”理论，上盘震动的幅度比下盘震动的幅度大得多。1999年9月21日，我国台湾集集大地震也发生过所谓的“上盘—下盘效应”。因此，位于震中西面的北川、映秀、汶川等地成为受灾最严重的地区。