地震专家向全国人大常委会详解汶川地震成因,汶川地震一分钟形成300公里断裂
5月12日四川汶川发生8级强烈地震,造成了极其巨大的人员伤亡和经济损失。这场特大地震具有哪些特征?地表破裂带在哪里?大区域地表如何变形?地震的根本原因是什么?
就此,中国地震局地质研究所所长、国家汶川地震专家委员会南北带地震构造研究组组长张培震26日向全国人大常委会组成人员作了详细讲解。
张培震介绍,中国地震台网测定“5·12”汶川大地震的震级为8级,震源深度约为14公里,地震主要能量的释放是在一分多钟内完成的。
到目前为止,已发生余震1.3万余次,并且还会持续相当长的一段时间,其中最大强余震震级达6.4级。这些余震主要分布在从映秀镇到青川县的龙门山断裂带的中北段,形成长达300公里的余震带。
这次地震释放出巨大的能量以地震弹性波的形式传遍中国大陆乃至整个地球。张培震表示,5月12日突然发生的汶川8级地震是一次低速率、长周期和高强度的巨大地震。这次地震的特点是能量积累慢、复发周期长、影响范围大、破坏强度高、次生灾害重。
「动力来源」
青藏高原和华南地块相对运动
张培震说,汶川地震发生在四川龙门山逆冲推覆断裂带上。该断裂带是青藏高原和华南地块的边界构造带,经历了长期的地质演化,具有十分复杂的地质结构和演化历史。
张培震指出,这次巨大地震的最根本动力来源还是青藏高原和华南地块之间相对运动在断裂带上产生的能量积累和释放。
印度大陆向北推挤,形成了“世界屋脊”青藏高原,其平均海拔高度超过5000米,地下的地壳厚度达60—70公里,比四川盆地厚40公里的地壳多出20—30公里。在这种状态下,青藏高原不可能再向上升高和向下增厚,高原内部的地壳物质只能向东和向北扩展,导致高原在这两个方向上的增生。由于强硬四川盆地的阻挡,在青藏高原东部与四川盆地交界地带就形成了南起泸定和天全,北达广元和陕西勉县、长近500公里、宽40—50公里、北东走向的龙门山脉。构成龙门山山脉的重要岩石单元是古老的杂岩体,这种岩石抵抗破坏和断裂的强度特别大,能够积累很大的能量在瞬间释放形成强烈地震。
「地壳破裂」
一分钟内形成长300公里、深30公里大断裂
张培震说,考察结果显示,这次地震是龙门山断裂带内映秀—北川断裂活动的结果。
在地震发生的短短一分多钟时间内,地壳深部的岩石中形成了一条长约300公里、深达30公里的大断裂,其中的200余公里出露地表,形成沿映秀—北川断裂分布的地表破裂带。另外,龙门山与成都平原交界的都江堰—江油断裂也发生了60多公里的破裂。
地震地表破裂带延伸方向是从西南到东北,断裂面向西北方向倾斜,相对于四川盆地,龙门山沿这条地表破裂带既有向上的运动,又有向东北方向的运动,其最大垂直错距和水平错距分别达到5米和4.8米,沿整个破裂带的平均错距可达2米左右。
张培震表示,由于地震的能量主要沿断裂释放,造成地震破坏在垂直于断裂的方向上衰减很快,所以这次地震对成都平原没有造成太大的破坏。
「地表变形」
四川盆地下降60厘米 龙门山大幅度上升
张培震指出,这次地震还引起了大区域的地表变形。震后的全球定位系统GPS观测表明,龙门山和四川盆地除了在水平方向上发生大幅度的相向运动外,龙门山大幅度上升,其幅度正在测算过程中。
四川盆地相对下降,下降幅度在沿龙门山前的安县、都江堰一带最大,达30—60厘米,向东迅速变小,到重庆一带反而表现出数毫米的上升现象,但误差较大。
这种大尺度的地表变形图像是地震引起的弹性暂态形变,随着时间的推移会逐渐停息,恢复到原来的稳定运动状态。
「破坏程度」
四大原因致北川遭到毁灭性破坏
张培震表示,这次地震的破裂起始点在地面的投影对应着汶川县,所以被称为“5·12”汶川大地震。
他特地分析指出,北川县城遭到毁灭性破坏的原因有四条:映秀—北川发震断裂从整个县城通过;县城附近的地震破裂位移量大,地震在这里释放的能量也大;县城坐落在河滩松散堆积物之上,场地效应和地基失效使破坏加剧;大量的山体滑坡和岩石崩塌使得灾害雪上加霜。
「复发间隔」
8级强震复发间隔在3000至5000年以上
龙门山断裂带滑动速率的缓慢还导致强震复发周期的加长,估计龙门山断裂带8级强震的复发间隔至少在3000—5000年以上,这就是为什么在几千年的历史记录中龙门山断裂带上没有发生过强震的原因。
据新华社电
■ 追问
“汶川震前未发现前兆异常”
专家称是否存在前兆及何种异常仍需研究
据新华社电 汶川地震到底有没有先兆?中国地震局地质研究所所长张培震称,从震前的监测结果来看,没有发现显著的、大范围的、能够让地震学家们在现有科学水平上、依据现有经验做出判断的“前兆”异常。
震前未收到短临预报意见
张培震说,据他了解,中国地震局监测预报司、中国地震台网中心和四川省地震局在“5·12”汶川大地震发生前没有接到任何有关这个地区正式的短临预报意见。
“但这次强震究竟有没有与地震相关的‘前兆’异常,有什么样的‘前兆’异常,能够汲取什么样的经验教训,还要等待对震前所有资料的进一步深入分析后才能下结论。”他说。
短临预报并非绝对不可能
此前,中国地震局资深地震预报专家张国民总结:“在充分和合理地应用现有实践经验和研究成果的前提下,在某些有利条件下,对某种类型的地震,有可能做出一定程度的预报。”
张培震认为,这样的总结是中国地震预报的现状。
“在认真进行科学研究的前提下,地震的中长期预报(一般10年以上)相对可靠,但不是百分之百准确;短临预报非常困难,但不是绝对不可能。”张培震表示,之所以说明地震预报是世界难题,并不是要为放弃开展地震预报研究寻找借口;而是要找准突破点,以便加强观测、加强研究。
认同美国同行地震不可预测说
张培震说,人们还不能直接观测地震孕育发生的10—20公里深处。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等是地震预测的主要困难。
此前,美国科学家曾提出“地震是不可预测”,认为目前不能准确预报几天到1—2月内地震发生的时间、地点和强度。张培震认为,这种观点在科学意义上大体符合实际。
■ 地质
专家详解中国地震灾害与地震地质构造
中国大陆强震西强东弱
“中国是世界上地震活动强烈和地震灾害严重的国家之一。”张培震昨日对中国的地震灾害与地震地质构造作了全面介绍。
他说,1900年到2007年间,我国大陆地区已经发生7.0至7.9级地震70次,8.0级及以上地震6次,这些地震造成的灾害涉及28个省份,死亡59万人,伤残76万人,受灾达数亿人次。
张培震指出,中国大陆强震的分布是不均匀的,其最显著特征是西强东弱,有历史记载以来,以东经107度为界,西部共发生7级以上强震91次,东部只发生27次(台湾省和东北深震除外)。但是由于东部人烟稠密经济发达,地震形成的灾害要远大于西部。
地震活动西强东弱的原因是中国大陆构造变形的主要动力来自于印度板块对青藏高原的推挤。
中国地震带分布
●新疆的强震主要沿南天山和北天山地震带发生
●青藏高原的强震多数发生周边地震带上
●川滇地区地震主要沿鲜水河—小江地震带和滇西(腾冲—澜沧断裂)地震带分布
●由陕西渭河盆地、山西盆地带、内蒙古河套盆地带、银川盆地和六盘山区组成的鄂尔多斯周缘地震带则是另一个强震活动带
●华北平原地震区有历史记载以来发生过7次7级以上强震
●东北吉林和黑龙江一带的7级以上强震发生在600-700公里深度范围内