汶川发震构造初步分析(组图)

2008-05-18 11:40:01 来源: 中国地质调查局
0
分享到:
T + -

区域构造背景

地震是地壳中累积的构造应力集中引起地壳岩石突然破裂的结果。印度板块以每年50mm的速度向亚洲俯冲,造成青藏高原快速隆升。同时,高原物质向东缓慢流动,在高原东缘地区沿龙门山构造产生向东挤压,这种挤压受到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡。经过长期的构造应力能量的累积,最终在映秀地区发生突然释放,破裂构造沿龙门山中央断裂带迅速扩展,产生了地震破裂带。导致本区构造活动频繁,地应力集中,是地震的多发区(图1)。

图1 龙门山主体长期以来的应力蓄积,蓄积到了一定程度

地壳破裂,发生地震

从区域上说,四川地块岩石圈根极其稳定(深约200千米),自晚侏罗纪(一亿六千万年)以来深深地扎根于地球的深部,犹如“地轴”和磐石,坚强地抵抗着青藏高原的向东挤压,迫使向东流动的地壳物质沿高原东缘推积,并向四川地块超覆,形成宽大的南北向挤压构造带(东经105-110°),成为我国、乃至全球最活跃的地震带,这就是著名的中国中部南北向地震带。龙门山断裂带是这个带中最东缘的逆冲断层带(图2)。2001年11月昆仑山8.1级地震后,汶川地震发生表明青藏高原的挤压应力集中区由北部转向东部,沿龙门山北川-映秀断裂带北东方向约300千米长的地带释放。

图2 龙门山及其附近地震构造图

龙门山断裂带特征

龙门山构造带主要有三条断裂带组成:从西向东分别为汶川-茂县断裂、北川-映秀断裂和安县-灌县断裂(图3),这三条断裂新生代以来的活动特征均表现出由南西向北东斜向逆冲,并伴随右旋滑动分量。根据这次地震震源机制解资料推断,汶川强震的发震构造是因龙门山构造带中央断裂带,也称北川-映秀断裂,该断裂在北西西-南东东向挤压应力作用下,发生逆冲运动,属于逆冲型地震,与台湾1999年集集7.3级强震的类型一致。地震破裂滑动面向西倾,倾角约60°。根据主震和余震分布情况,初步推断这次大地震属于单向破裂地震,由南西向北东迁移。破裂方向主体受北东向龙门山构造带控制。

这次汶川地震的发震断裂,北川-映秀断裂,同样表现出相同的运动特征。据地震资料反演得出的震源深度在12-19千米,投影结果正好处在深部北川-映秀断裂带上(图3)。从现场获得的震中区的同震地表破裂特征,清楚地指示了发震断裂上盘由西向东的逆冲和右旋走滑活动分量(图4,图5A、B)。

图3 龙门山断裂构造系与在遥感影像图上强震震中位置

图4 汶川强震震中构造示意图与震源机制解释

图5A、B 汶川地震震中区地表破裂构造指示由西向东逆冲运动,

裂缝雁行斜列指示右旋走滑分量

发震断裂动力学性质分析

据分析和对比,汶川强震有两个显著特征:

其一,这是逆冲型地震。世界上许多大陆地震为平移断裂地震或正断层地震。也就是说,地震发生在两个地块平行边界,或一个地块相对另一个下落的断面上。而汶川地震运动是一个地块逆冲到另一个地块之上。这种地震类型主要发生在板块汇聚边界带上,如喜马拉雅构造带、台湾地震带、天山构造带等。在中国大陆,大部分地震构造为平移断裂或正断裂型。逆冲型地震主要沿青藏高原东北缘和东缘分布。震源机制分析表明,龙门山向东逆冲作用伴有向北的滑移,致使余震明显地向北东方向扩展,使茂县、绵竹、北川、青川等县市,甚至陕甘地区遭受重大损失(图6)。

其二,震源浅,破坏性巨大。汶川地震的另一个特征是震源深度浅,属于浅震。关于震源深度,美国地质调查局开始认为位于10千米,后来定在19千米。中国国家数字地震台网确定的震源深度为10千米。浅层地震具有巨大的破坏性,1995年神户7.2级地震的震源深度也约10千米,1976年唐山7.8级地震深度22千米,也属浅源地震。

洋板块俯冲带的地震最深可达数百千米,如西太平洋俯冲带最为典型。印度板块向北俯冲到亚洲板块之下,主俯冲面也深达40-80千米。通常认为地震多发生在两个板块的界面附近,多为深源地震。而汶川地震不属深板块边界的效应,震源深度(10-20千米)发生在地壳脆-韧性转换带。最新的构造动力学认为,青藏高原东部并非上百千米厚的岩石圈(地球的最外层的固体圈)整体向东同步挤压,而是分层向东流动,并且各层的流动速度不同,造成地壳的分层运动。就如五屉橱在搬运推挤时,各个抽屉分别抽拉的效果一样。汶川浅源地震可能证实了中地壳快速流动,导致龙门山向东的逆冲运动所致。

汶川地震出现的特征,表明青藏高原大陆动力作用的新动向,应该引起关注。

图6 发震断裂滑移分布图

艾媚 本文来源:中国地质调查局 责任编辑:王晓易_NE0011
分享到:
跟贴0
参与0
发贴
为您推荐
  • 推荐
  • 娱乐
  • 体育
  • 财经
  • 时尚
  • 科技
  • 军事
  • 汽车
+ 加载更多新闻
×

2019力荐:人生必读52本豆瓣高分书

热点新闻

态度原创

阅读下一篇

返回网易首页返回新闻首页
用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈
x