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地震的發(fā)生有其自身的規(guī)律性。它們大多發(fā)生在板塊傳遞的地震帶上。那么中國(guó)汶川地震是否在地震帶上?
2008年四川地震帶來(lái)的建筑物崩塌、山體滑坡和泥石流掩埋了很多城鎮(zhèn)并殺死至少70,000人,同時(shí)對(duì)中國(guó)西南的生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。
與其他地震所不同的是,中國(guó)和其他國(guó)家的科學(xué)家,對(duì)于這次地震均暴露出認(rèn)識(shí)上的缺陷。以前科學(xué)家評(píng)估地震風(fēng)險(xiǎn),往往把重點(diǎn)放在那些經(jīng)常移動(dòng)并頻繁制造地震的斷層上。這一策略因很多地震遵循這些原則而取得成功。但是在四川西部,這卻是一個(gè)災(zāi)難性的錯(cuò)誤。
一年后,研究人員正在研究這個(gè)致命的斷層,希望能找到辦法以避免重復(fù)錯(cuò)誤。回想起過(guò)去的種種表象,他們說(shuō),龍門山的地質(zhì)狀況在試圖警告他們。
問(wèn)題山脈
巨大的山脈橫亙于平均海拔5000米以上的青藏高原和低緩的四川盆地之間。這里有著世界上最陡峭的地形坡度,麻省理工學(xué)院(MIT)的地質(zhì)學(xué)家ClarkBurchfiel說(shuō)。在50公里的距離內(nèi),這里海拔高度飛一般地改變了4000多米。龍門山有著河谷切割出來(lái)的世界上最陡峭的山坡,非常容易由地震引發(fā)巨大的滑坡。如果沒(méi)有強(qiáng)烈的地質(zhì)運(yùn)動(dòng),很難產(chǎn)生并保持這樣陡峭的地形坡度。在上世紀(jì)80年代末,Burchfiel和他的同事們開(kāi)始在這個(gè)地區(qū)進(jìn)行填圖工作,他們相信他們會(huì)發(fā)現(xiàn)一些證據(jù)來(lái)證實(shí)沿龍門山大規(guī)模的地面運(yùn)動(dòng):高原與平原之間的擠壓和山脈的抬升會(huì)使這個(gè)地帶每年大概縮短10毫米。
但經(jīng)過(guò)多年的研究,這個(gè)地帶并沒(méi)有以他們預(yù)計(jì)的尺寸縮短。通過(guò)對(duì)巖層填圖,他們發(fā)現(xiàn)每年位移其實(shí)只有1-2毫米,而并不是預(yù)計(jì)的10毫米。“在這樣低的運(yùn)動(dòng)速度下,如何形成這么高的山脈令人費(fèi)解。”Burchfiel如是說(shuō)。盡管如此,他必須遵從巖層給出的確鑿證據(jù)。因此在沒(méi)有人相信會(huì)有如此低速運(yùn)動(dòng)的情況下,他最終只發(fā)表了一個(gè)有關(guān)該區(qū)域的主要地質(zhì)概況,然后轉(zhuǎn)向附近其他地區(qū)的填圖工作。
然而隨著時(shí)間的推移,新的研究證實(shí)了他的結(jié)論。研究人員利用全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量地面運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)在垂直龍門山方向上有低速的滑動(dòng),速度正如Burchfiel所提出的那樣是每年1-2毫米。
在地質(zhì)學(xué)家看來(lái),這一速度并不會(huì)產(chǎn)生太大的危害,因?yàn)閿鄬訉?duì)有可能引起地震的能量的積累與該區(qū)域地殼運(yùn)動(dòng)速度是成比例的。比如,在一個(gè)山脈兩側(cè)的兩點(diǎn),如果一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)得很快的話,那么巖體之間的應(yīng)力會(huì)很快地累積———應(yīng)力需要通過(guò)巖體沿?cái)鄬拥倪\(yùn)動(dòng)釋放。通常情況下,這種運(yùn)動(dòng)不太穩(wěn)定但是極少發(fā)生。當(dāng)應(yīng)力積累到足夠大,超過(guò)巖體之間的摩擦力的時(shí)候,就會(huì)忽然發(fā)生釋放,這就引起了地震。
據(jù)測(cè)量的結(jié)果,四川地震的矩震級(jí)規(guī)模有7.9,沿著北川斷層走向的位移大概有接近5米之多。考慮到應(yīng)力的緩慢積累,經(jīng)粗略計(jì)算表明,歷史上發(fā)生這種大規(guī)模地震的頻率應(yīng)當(dāng)非常小,大約每2,000至10,000年一次。
巨大的震動(dòng)會(huì)在區(qū)域地質(zhì)上留下印記。但是因?yàn)楸┯旰秃芨叩那治g速度淡化了大部分的印記,所以在龍門山很難找到這些記錄。英國(guó)Durham大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家AlecanderDensmore曾在這個(gè)地區(qū)進(jìn)行過(guò)斷層填圖,他說(shuō):“已經(jīng)沒(méi)有很多的地方可以清晰地展示過(guò)去的歷史了。”成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所的地質(zhì)學(xué)家陳智梁說(shuō),歷史上已知的沿北川斷層發(fā)生的地震都比2008年的地震小得多,其中一次發(fā)生在1958年,震級(jí)為6.2級(jí),另一次發(fā)生在1970年。沒(méi)有任何考古證據(jù)表明,自1500年前北川鎮(zhèn)建立起來(lái)之后曾被地震摧毀過(guò)。
幾乎沒(méi)有人想到是龍門山造成了主要的地震災(zāi)害。MIT的地球物理學(xué)家LeighRoyden曾在這里建立了一個(gè)構(gòu)造模型。“我認(rèn)為這并不會(huì)引起一次大的地震。”他如是說(shuō)。
事后,人們很容易意識(shí)到忽略龍門山地震的可能性是多么危險(xiǎn)。有些事情很少發(fā)生但并不意味著它永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。這應(yīng)該是明顯的,沿著這個(gè)山脈的斷層宛如沉睡的巨龍,它應(yīng)該會(huì)在某個(gè)時(shí)候醒來(lái)。但是研究人員需要將有限的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)用在對(duì)地震風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估上,因此他們只能將關(guān)注的重點(diǎn)放在那些每隔數(shù)百年就發(fā)生一次大地震的地區(qū)———而不是那些可能在5000年間都保持沉默的地區(qū)。
比如,相對(duì)于北川斷層,中國(guó)的地質(zhì)學(xué)家更加關(guān)注西邊的兩個(gè)更加活躍的斷裂帶:安寧河斷裂帶和鮮水河斷裂帶。這兩個(gè)斷裂帶每年走滑的距離高達(dá)10毫米左右。中國(guó)地震局將其大部分的監(jiān)測(cè)工作放在這些活躍的斷層上,包括部署近300個(gè)寬頻帶地震儀———可以捕獲較大范圍的振動(dòng)頻率———用這個(gè)世界上最密集的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)繪制地殼下的地圖。當(dāng)北川斷層發(fā)生破裂以后,地震學(xué)家將研究重心轉(zhuǎn)移到龍門山。還有些研究者在考慮附近新建的水庫(kù)引發(fā)地震的可能性。
現(xiàn)在的問(wèn)題是地質(zhì)學(xué)家能從四川地震中獲知哪些關(guān)于未來(lái)地震風(fēng)險(xiǎn)的信息。一些人認(rèn)為,更應(yīng)注意地形坡度陡峭地區(qū),即使那里只發(fā)生了很小的地表運(yùn)動(dòng)。Royden指出在加拿大西北地區(qū)有個(gè)類似的區(qū)域,但是那里很少人生活,所以它不可能被優(yōu)先研究。在中國(guó)和其他一些人口稠密的地區(qū),有一些明顯的類似情況,研究人員一定會(huì)考慮重新審視這些山區(qū)地帶。
除了表現(xiàn)得昏昏欲睡、不太活躍外,北川斷層的另一個(gè)特征也令地球科學(xué)家放松了警惕。從表面上看,這個(gè)斷層似乎被分為一些很小的破裂段,這些破裂段各自相對(duì)獨(dú)立地運(yùn)動(dòng),只能各自引起較小的地震。“我們習(xí)慣于單獨(dú)地看待這些破裂段,并且認(rèn)為地震的規(guī)模不會(huì)超過(guò)它們各自能引發(fā)的最大地震。”哈佛大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家JohnShaw說(shuō),“但是實(shí)際上,這次地震的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)期。”
這就是去年發(fā)生的事情。北川斷層破裂穿過(guò)了總長(zhǎng)240公里的多個(gè)破裂段。在它的東南有一個(gè)次生的彭灌斷層,破裂總長(zhǎng)72公里。這些破裂段在深部相互銜接,使地震危險(xiǎn)性的增強(qiáng)遠(yuǎn)大于預(yù)期。中國(guó)的地質(zhì)學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始詳細(xì)繪制這些與北川斷層相連的斷層的地圖。
尚存的危險(xiǎn)是另一個(gè)需要關(guān)注的問(wèn)題。因?yàn)楸贝〝鄬訋缀跗茐牧苏鹬袞|北的所有地區(qū),一些科學(xué)家在考慮,這些破裂段是否會(huì)向西南發(fā)育?附近的斷層也是潛在的危險(xiǎn)。一項(xiàng)研究暗示北川地震增加了其他地區(qū)的應(yīng)力,比如鮮水河斷裂帶和雅安附近以及成都東南的其他斷層。另一項(xiàng)研究甚至認(rèn)為,在今后十年中該地區(qū)有8%-12%的可能發(fā)生7級(jí)以上的地震,這一可能性甚至高于地震前的2008年。
今天小編對(duì)中國(guó)汶川地震是否在地震帶上進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，希望對(duì)您有所幫助。
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