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地质知识:龙门山断裂带

  龙门山是四川强烈地震带之一。自公元1169年以来,共发生破坏性地震25次,其中里氏6级以上地震18次。龙门山东部迎风坡雨泽充沛,是四川著名的鹿头山暴雨区所在地。西部背风311坡岷江河谷雨水稀少,气候十分干燥。龙门山东、西坡民族也不同,东坡是汉族分布区,西坡为羌族聚居地。龙门山也为大熊猫和多种珍稀动物产地,已建有北川小寨子沟自然保护区,面积不足1万公顷,保护对象为大熊猫、金丝猴和绿尾虹雉等。龙门山的煤、铁、铜、硫铁矿、磷、石棉、水泥用灰岩也很丰富。

  这是一条特别要命的裂缝,它的东部仅100公里外就是人口密集、工业发达的成都平原地区和大城市群。1657年4月21日,它爆发有记录以来最大的6.2级地震。此后300多年间,这条断裂带再未发生过超过6级的强震。但令人意想不到的是,2008年5月12日14时28分,它突然发作,撼动大地,震级8.0级

  这是一条特别要命的裂缝。它绵延长约500公里,宽达70公里,规模巨大,沿着四川盆地西北缘底部切过,位置十分特殊,地壳厚度在此陡然变化,在其以西为60-70km,以东则在50km以下。它的东部仅100公里外就是人口密集、工业发达的成都平原地区和大城市群。

  历史上,它并不安分,有过多期活动。1657年4月21日,爆发有记录以来最大的6.2级地震。据地震学者考证,此后300多年间,这条断裂带再未发生过超过6级的强震。2008年5月12日14时28分,它突然发作,大地撼动,震级8.0级。

  它就是龙门山断裂带。

  5月12日下午3时许,北京地质力学研究所办公楼。长期从事地应力监测研究的彭华研究员在获悉四川发生地震时,立刻冲向楼下的地应力监测实验室。打开服务器,彭华屏住了呼吸。几乎在当天下午地震发生的同时,电脑屏幕上的地应力监测曲线发生突跳。连续多日保持在164万个应变单位附近的固体潮曲线,突然在地震发生时在1分零8秒大幅探底至50万个应变单位,又在12秒内瞬间又升至167万个应变单位,此后经过四五个小时,曲线才趋于恢复正常。

  中科院地质与地球物理研究所研究员、青藏高原研究专家王二七对汶川地区地质构造比较熟悉,5月上旬刚去过汶川地区。他分析说,汶川地震发生在青藏高原的东南边缘、川西龙门山的中心,位于汶川—茂汶大断裂带上。在一亿年前开始的喜马拉雅造山运动过程中,印度洋板块向北运动,挤压欧亚板块、造成青藏高原的隆升。高原在隆升的同时,也同时向东运动,挤压四川盆地。四川盆地是一个相对稳定的地块。虽然龙门山主体看上去构造活动性不强,但是可能是处在应力的蓄积过程中,蓄积到了一定程度,地壳就会破裂,从而发生地震。

  日本东京大学地震研究所说,这次地震位于龙门山断裂带,过去几百年里这一断裂带附近多次发生里氏7级以上大地震,但是龙门山主体并没有强烈的活动,直到这次地震的发生。断裂自东北向西南沿着四川盆地的边缘分布,长300公里至400 公里,宽约60公里,沿断裂带青藏高原推覆在四川盆地之上。

  5月12日14时28分龙门山断裂带地壳破裂后,在短短数分钟内,地震波迅速扩散开来,宁夏、青海、甘肃、河南、山西、陕西、山东、云南、湖南、湖北、重庆、北京、上海等国内多个省市的人们震感明显,这股强大的能量甚至波及泰国、越南。汶川地震为何能量如此之大?美国南加州地震研究中心教授郦永刚认为,龙门山断裂带属地震多发区内的活动断层,来自青藏高原深部的物质向东流动到四川盆地受阻,向上运动,两者边界即为断层面。如果断裂每年运动数厘米,每隔50米至70米,积聚的应力和能量就能产生一次里氏7级以上的大地震。由于震源较浅,而且震源机制为向东的逆冲运动,加上震区土质松软,地震波向东能传播很长距离,使得远至上海和北京等城市的人都普遍有震感。地震可按照震源深度分为浅源地震、中源地震和深源地震。浅源地震大多发生在地表以下30公里深度以上的范围内,而深源地震最深的可以达到650公里左右。其中,浅源地震的发震频率高,占地震总数的70%以上,所释放的地震能占总释放能量的85%,是地震灾害的主要制造者,对人类影响最大,因此汶川地震灾情严重。

  震中映秀镇地处四川汶川县城南部,与卧龙自然保护区相邻,是阿坝的门户。是前往九寨沟、卧龙、四姑娘山旅游的必经之路,此次受灾惨烈。

  此次汶川地震,成都距离震中约92公里,北川县距震中约140公里,绵阳距震中约145公里,但所受损失却大不相同,这是什么原因造成的呢?

  地震对于地面的损害,主要由烈度决定。此次汶川地震等烈度线(编者注:等烈度线是地震时地面上相同烈度点的连线)大体上呈现45度角的分布,大量的能量沿着地震带进行传导,犹如墙上的裂缝被撕开一般,总是沿着开裂的方向传递能量的。而茂县、北川正好处于这一区域,使得汶川—茂县—北川一线遭受惨重损失。

  龙门山断裂带是由3条大断裂构成,自西向东分别是龙门山后山断裂,龙门山主中央断裂,龙门山主边界断裂。此次受灾严重的绵阳市北川县坐落在龙门山主中央断裂上,它属于逆—走滑断裂。同样受灾的都江堰市落在龙门山主边界断裂上,属于逆冲断裂
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