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地震的發生有其自身的規律性。它們大多發生在板塊傳遞的地震帶上。那么中國汶川地震是否在地震帶上?
2008年四川地震帶來的建筑物崩塌、山體滑坡和泥石流掩埋了很多城鎮并殺死至少70,000人,同時對中國西南的生態環境造成了極大的破壞。
與其他地震所不同的是,中國和其他國家的科學家,對于這次地震均暴露出認識上的缺陷。以前科學家評估地震風險,往往把重點放在那些經常移動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,這卻是一個災難性的錯誤。
一年后,研究人員正在研究這個致命的斷層,希望能找到辦法以避免重復錯誤。回想起過去的種種表象,他們說,龍門山的地質狀況在試圖警告他們。
問題山脈
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,麻省理工學院(MIT)的地質學家ClarkBurchfiel說。在50公里的距離內,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的世界上最陡峭的山坡,非常容易由地震引發巨大的滑坡。如果沒有強烈的地質運動,很難產生并保持這樣陡峭的地形坡度。在上世紀80年代末,Burchfiel和他的同事們開始在這個地區進行填圖工作,他們相信他們會發現一些證據來證實沿龍門山大規模的地面運動:高原與平原之間的擠壓和山脈的抬升會使這個地帶每年大概縮短10毫米。
但經過多年的研究,這個地帶并沒有以他們預計的尺寸縮短。通過對巖層填圖,他們發現每年位移其實只有1-2毫米,而并不是預計的10毫米。“在這樣低的運動速度下,如何形成這么高的山脈令人費解。”Burchfiel如是說。盡管如此,他必須遵從巖層給出的確鑿證據。因此在沒有人相信會有如此低速運動的情況下,他最終只發表了一個有關該區域的主要地質概況,然后轉向附近其他地區的填圖工作。
然而隨著時間的推移,新的研究證實了他的結論。研究人員利用全球定位系統(GPS)測量地面運動,發現在垂直龍門山方向上有低速的滑動,速度正如Burchfiel所提出的那樣是每年1-2毫米。
在地質學家看來,這一速度并不會產生太大的危害,因為斷層對有可能引起地震的能量的積累與該區域地殼運動速度是成比例的。比如,在一個山脈兩側的兩點,如果一個相對于另一個移動得很快的話,那么巖體之間的應力會很快地累積———應力需要通過巖體沿斷層的運動釋放。通常情況下,這種運動不太穩定但是極少發生。當應力積累到足夠大,超過巖體之間的摩擦力的時候,就會忽然發生釋放,這就引起了地震。
據測量的結果,四川地震的矩震級規模有7.9,沿著北川斷層走向的位移大概有接近5米之多。考慮到應力的緩慢積累,經粗略計算表明,歷史上發生這種大規模地震的頻率應當非常小,大約每2,000至10,000年一次。
巨大的震動會在區域地質上留下印記。但是因為暴雨和很高的侵蝕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Durham大學的地質學家AlecanderDensmore曾在這個地區進行過斷層填圖,他說:“已經沒有很多的地方可以清晰地展示過去的歷史了。”成都地質礦產研究所的地質學家陳智梁說,歷史上已知的沿北川斷層發生的地震都比2008年的地震小得多,其中一次發生在1958年,震級為6.2級,另一次發生在1970年。沒有任何考古證據表明,自1500年前北川鎮建立起來之后曾被地震摧毀過。
幾乎沒有人想到是龍門山造成了主要的地震災害。MIT的地球物理學家LeighRoyden曾在這里建立了一個構造模型。“我認為這并不會引起一次大的地震。”他如是說。
事后,人們很容易意識到忽略龍門山地震的可能性是多么危險。有些事情很少發生但并不意味著它永遠不會發生。這應該是明顯的,沿著這個山脈的斷層宛如沉睡的巨龍,它應該會在某個時候醒來。但是研究人員需要將有限的時間和經費用在對地震風險的評估上,因此他們只能將關注的重點放在那些每隔數百年就發生一次大地震的地區———而不是那些可能在5000年間都保持沉默的地區。
比如,相對于北川斷層,中國的地質學家更加關注西邊的兩個更加活躍的斷裂帶:安寧河斷裂帶和鮮水河斷裂帶。這兩個斷裂帶每年走滑的距離高達10毫米左右。中國地震局將其大部分的監測工作放在這些活躍的斷層上,包括部署近300個寬頻帶地震儀———可以捕獲較大范圍的振動頻率———用這個世界上最密集的監測網絡繪制地殼下的地圖。當北川斷層發生破裂以后,地震學家將研究重心轉移到龍門山。還有些研究者在考慮附近新建的水庫引發地震的可能性。
現在的問題是地質學家能從四川地震中獲知哪些關于未來地震風險的信息。一些人認為,更應注意地形坡度陡峭地區,即使那里只發生了很小的地表運動。Royden指出在加拿大西北地區有個類似的區域,但是那里很少人生活,所以它不可能被優先研究。在中國和其他一些人口稠密的地區,有一些明顯的類似情況,研究人員一定會考慮重新審視這些山區地帶。
除了表現得昏昏欲睡、不太活躍外,北川斷層的另一個特征也令地球科學家放松了警惕。從表面上看,這個斷層似乎被分為一些很小的破裂段,這些破裂段各自相對獨立地運動,只能各自引起較小的地震。“我們習慣于單獨地看待這些破裂段,并且認為地震的規模不會超過它們各自能引發的最大地震。”哈佛大學的地質學家JohnShaw說,“但是實際上,這次地震的規模遠遠超過預期。”
這就是去年發生的事情。北川斷層破裂穿過了總長240公里的多個破裂段。在它的東南有一個次生的彭灌斷層,破裂總長72公里。這些破裂段在深部相互銜接,使地震危險性的增強遠大于預期。中國的地質學家現在已經開始詳細繪制這些與北川斷層相連的斷層的地圖。
尚存的危險是另一個需要關注的問題。因為北川斷層幾乎破壞了震中東北的所有地區,一些科學家在考慮,這些破裂段是否會向西南發育?附近的斷層也是潛在的危險。一項研究暗示北川地震增加了其他地區的應力,比如鮮水河斷裂帶和雅安附近以及成都東南的其他斷層。另一項研究甚至認為,在今后十年中該地區有8%-12%的可能發生7級以上的地震,這一可能性甚至高于地震前的2008年。
今天小編對中國汶川地震是否在地震帶上進行了簡單的介紹，希望對您有所幫助。
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