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地质学家求解汶川地震发震断裂性质

已有 2512 次阅读 2008-12-10 19:57 |个人分类:汶川地震科学反思|系统分类:观点评述

近日,国土资源部地震活动断裂调查组一行六人赶赴重灾区北川县城及其周边地区进行了地震活动断裂的实地调查,观察到了汶川强震地表破裂构造现象和断裂活动特征,并获得了对发震断裂性质的基本认识。
 
此次国土资源部派出的调查组由中国地质科学院副院长董树文带队,包括构造地质专家、工程地质专家和灾害地质专家在内的调查组一行于5月18日赶抵北川县城。
 
在北川地区,调查组地质专家发现,地震产生的地表破裂构造明显,主要表现为地震鼓包、挤压脊和张裂隙等,这些破裂构造使道路发生拱曲破坏,使桥梁垮塌或移位,地震破裂构造也见于河道。它们沿走向断续分布,单个破裂长度在几米到200余米,但总体沿北川断裂带分布。根据野外对挤压脊破裂构造的初步测量和分析,主要破裂带的最大垂直位移量约3米,单个挤压脊的缩短率达25%。
 
调查组专家经初步研究认为,地表不同类型破裂构造尽管存在几何学和运动学的不同,但它们之间在动力学上是一致的,具体表现在:挤压脊走向以南北为主,沿北东东向的破裂带存在右旋走滑运动分量,而北北向的破裂带存在左旋走滑分量。这些破裂特征证实,引起这次强震的发震断裂——映秀—北川断裂,以逆冲运动为主,兼具右旋走滑分量,逆冲方向由西向东。根据地震破裂构造确定的主压应力方向为北西西—南东东方向。这一调查结果与美国地质调查局公布的主震震源机制解一致,而与5月16日中国地震局地震台网中心公布的震源机制解相反。
 
5月19日,调查组一行来到汶川地震震中地带映秀镇。
 
专家组发现,映秀与北川断层现象很相似。调查组地质专家观察到了明显的挤压变形,有段公路被挤压成了三角形,一边抬起了2.5米,延伸出50多米,规模很大。平行的一个断层已经发育到岩体中,山上的石头都裂开了。映秀镇上破坏最严重的房子,如映秀小学、电厂都是建在映秀主断裂带地表的破裂位置上。
 
野外调查表明,导致这次地震的发震构造位于映秀断裂带,该断裂带分隔了断裂西侧的彭灌杂岩体和东侧的上三叠统含煤系砂泥岩地层。地震形成的破裂构造主要表现为地表拱曲和地震挤压脊,最典型的地震构造是沿映秀断裂带形成在剖面上呈缓“S”的道路拱曲,指示了深部断层的逆冲性质。断层面向西倾斜,上盘彭灌杂岩体隆升,下盘相对下降,初步测量结果显示该断层的同震垂直位移量为2.5米~3米,与北川地区获得的同震垂直位移量基本一致。从破裂强度来看,沿地震断裂带及其两侧的建筑物几乎全部毁坏,沿主破裂带地表处穿越的所有单位,如映秀小学、邮电局、发电厂、天然气厂、阿坝州警务直属大队等,都被夷为平地。


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1 侯振宇

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