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三进北川县城曲山镇

已有 3357 次阅读 2016-7-5 19:00 |系统分类:人物纪事


三进北川县城曲山镇


岳中琦


前两天,我应邀参加了第九届全国工程地质高层论坛。论坛的主题是工程地质新思维。论坛地点安排在绵阳市北川羌族自治区曲山镇任家坪集镇的《5·12汶川特大地震纪念馆》(防灾减灾宣教中心)。因此,我有幸第三次拜访了北川县城曲山镇,第二次进入了曲山镇城区(图1a)。现在,城区已经成为了汶川大地震遗址,受到国家和人民的永久保护

第一次去曲山镇考察地震灾害是在2008615同中科院地质地球物理所的朋友们一道进行的。在通往曲山镇城区的石纽路上,我们遇上了通行检查闸口,没有被容许进入曲山镇城区(图1c)。我们仅能考察了,位于通行检查闸口外围附近的北川中学老校区看到垮毁的教学楼和纪念遇难师生的花圈,我们都很难过。

第二次去曲山镇考察是在200885日。中科院山地所小胡同学陪同我前去。我们两人开车来到曲山镇,考察了城区地震破坏情况(图1b)。同样地,在通往老城区的石纽路上,又遇上了通行检查闸口。刚好在检查闸口边上,有条小公路可以开车上山(图1c)。我们就先开车上山,考察了青岩子、梁家垭和杨柳坪。它们位于曲山镇的上部。看到这里高山坡上的绿色植被和房屋较为完好,很少有巨大的破坏。并且,我们从山坡上俯视曲山镇城区(图2。之后,我们就开车下山,希望进入山下湔江两岸的曲山镇城区考察。

在通行检查闸口,经过仔细解释,我们被容许进入曲山镇城区,进行了对曲山镇城区地震灾害的第一次考察。我们开车沿着石纽路进入了曲山镇城区。一路上,认真、细心地观察了地震的各种破坏现象。它们包括建造屋、路面、河堤、山坡和滚石,地表出露的岩土和地层情况和它们的空间变化。我特别关心地面出现的煤层。在当时,我认为,煤层是松散的,地下高压气体顺着煤层可较为容易地喷出地表。

然,在地震破坏的一段石纽路上,我见到了黑色煤层。又在曲山镇的北川大酒店附近的湔江河边,见到了高陡倾角(>60°)的薄层页岩。页岩中夹有薄层煤层(或松散页岩)(图3、图4)。我极度兴奋!

4显示,地震破坏了这个页岩夹煤层出露的河堤,大量破碎混凝土石块堆积。而在图3中,这些松散破碎混凝土石块都没有了。原因在于,唐家山堰塞湖在6月7日湖水大量泻流,将这里的松散土石块完全冲走了。从而,相对坚硬页岩夹煤层的地层清楚地露出地面。

汶川大地震发震断裂就是穿越了曲山镇城区。发震断裂的下盘就是图2中的景家山山坡,它主要由石炭纪厚层石灰岩组成。发震断裂的上盘就是图2中的王家岩山坡,它主要由寒武纪薄层砂岩组成。在曲山镇城区的中心地区,发现了高倾角薄层页岩,且其中夹有松散薄煤层,极为重要。高倾角松散煤层就是地下深部沿发震断裂快速挤胀上升到地表的最佳通道。由于高倾角松散煤层分布的空间不均匀性,这就可造成极高压气体对地面建筑物和山坡加载在时间和空间上的巨大变化和异常。它们可进一步地造成建筑物和山坡破坏程度的巨大变化和异常。从而,它们造成了,曲山镇城区建筑物的破坏程度从极小破坏到完全垮毁,破坏模式又多种多样。

曲山镇城区两侧的自然山坡的崩溃和垮塌程度也应该同煤层通道存在情况密切相关。图5显示了,曲山镇王家岩山坡崩溃后,一幅较为光滑的黑色煤层层面。地下深部极高压气体应该就是从这个倾斜煤层面上升到这个山坡,再把山坡突然挤胀、拉开,再将上覆480万立方米的岩体抛射溃决出去。高压气体和高速破碎岩石喷发溃流到下方广大城区,瞬间摧毁了大量建筑物,形成巨大灾难。

在图2中B点位置,我看到了一个半圆形深坑(图6)。在这里,湔江水很深。原来的混凝土路面也被高高鼓起。路面混凝土板下覆盖的物质是被鼓起的厚层填砂砾石。这个深坑可能就是一个极高压气体喷出口。

在傍晚天黑前,我们开车离开了曲山镇城区。我再次考察位于通行检查闸口附近的北川中学老校区的教学楼废墟。果然,我在废墟地面上找到碳质页岩碎石块。它们如图7所示。它们同我在城中湔江河边见到的、图3中的页岩一样。我感到欣慰。北川中学老校区教学楼在地震瞬时垮毁也是孤立异常的。教学楼地下有薄层页岩,就有可能是极高压天然气的喷出缝点。

考察过了一会儿,天就黑暗下来了。我就开车离开了老校区。不久,我就听到车轮的不断增大轰鸣声。立即开到路边停车,下车一看,原来是车胎爆了。在路边帐篷内居住的地震灾民,立即帮助用备用胎把爆胎换了。我们才安全开车出去,到旅店住下。

在今年72日上午,我有幸第三次来到了曲山镇任家坪集镇。下午5点后,在《防灾减灾宣教中心》的工作人员带领下,我同参加论坛的工程地质人员一道,沿着禹龙北街、禹龙中街和禹龙南街,第二次考察了曲山老城区的建筑物破坏情况。再次见证了相邻、相连建筑物破坏程度差别巨大的震撼景象。

特别地,工作人员介绍了,在景家山山崩北边、前方,禹龙中街东边,有两栋同时建造、同一建筑设计和同一建筑单位的六层框架单位住宅楼。在地震时候,北楼完全垮毁,南楼基本完整(图8)。这两栋几乎完全相同楼破坏的巨大差别最有可能的成因就是,地下极高压气体仅仅从北楼底部岩土(煤层)喷出。从而,高压气体顶起、倾斜和破坏了北楼,而仅仅震动了一下南楼。与其同时,极高压高速气体也将景家山山坡近300万立方米的厚层石灰岩高速崩塌,瞬间掩埋了粮油加工厂、北川中学新区等单位建筑物,造成了巨大灾难。

工作人员也介绍了,目击者见到了,王家岩山崩时,破碎岩体高速喷出山坡、高速飞泻而下,摧毁了大量建筑物。有人也被气体抛起、飞行。

一位在曲山镇城区工作者,经历了地震前、时和后的情况。他回忆道,在地震前,他们感到天气晴朗、闷热。地震后,天然立即变冷。傍晚,曲山镇又开始下雨。

9给出了汶川地震主震后20秒钟的曲山镇城区的录像视频,可见巨量白色漫天飞扬,人们惊恐失措、一片混乱。这表明了,曲山镇城区的大量极高压气体的喷出地表,造成了极其异常和严重的地表、建筑物和山体的破坏。

那么,图9所示的空气中大量白色粉末是什么呢?它们从哪里来的呢?

在图1c所示的通行检查闸口内附近,有一横贯石纽路的地震造成的同震断裂(图10)。如图10a和10b所示,相对于原来石纽路面,它是高角度顶起,成了一个陡立断坎。我详细考察了组成这个地表同震断裂的地质物质。发现这些物质大多是白色、多孔、极其干躁、松散的石灰土。它们的量也是很大的。因此,这些石灰石应该是自然形成的,应该不是人工堆填的。因此,可以推论,它们在曲山镇地表应该较为广泛、零星分布。造成地震的地下极高压气体是很容易将它们顶起、隆起、拉断、带入到高空的。它们就可能是图9空气中大量白色粉尘的主要物源之一。


11给出了上述地点的卫星地图。


7月2日傍晚,参观考察城区地震遗址后,我向《防灾减灾宣教中心》主管介绍了,八年来,我对汶川地震的极高压天然气体成因和机理的独立研究工作与发现。我表示,在晚饭后,可以在会议室,介绍给他们。他们很高兴,就邀请我在晚上7点半钟,做报告介绍我的独立研究给相关工作人员听。因此,从晚上7点半钟到12点钟,我向他们简洁地介绍了我的研究和资料。

他们感到有兴趣,表示没有听说过地震的这种说法。他们热烈地提出了不少问题,参加了深入的讨论。

在报告中,我介绍了,汶川地震是断裂带深部极高压天然气体造成的。地下深部极高压天然气体沿着断裂带,高速运移到了曲山镇地下,再沿着不规整分布的高倾角薄煤层,挤胀喷出地表,造成地表、建筑物和山坡的巨大破坏,且破坏程度和模式差别很大。在没有薄煤层通道的地方,地表、建筑物和山坡,仅仅受到固体地震波的作用,因而,仅有小量、轻微破坏或基本完好。

我衷心希望,他们在将来,能够给当地人和国内外来访者,讲出一个中国人原创的极高压天然气体制造地震与灾害的新故事。《5·12汶川特大地震纪念馆》也就成为世界上首个地震纪念馆,能用这个新故事来介绍和讲解地震和地震灾害。

2016年7月5日18:05写成于香港大学黄克競楼办公室




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