2008 年5 月12 日14 時(shí)28 分,位于四川盆地西北部邊緣,阿壩藏族羌族自治州東南部的汶川縣發(fā)生8 級(jí)地震。震中位于北緯31.0 度,東經(jīng)103.4 度,阿壩州境內(nèi)東南部的岷江兩岸。北京、甘肅、陜西、貴州、云南、西藏、臺(tái)灣等全國多個(gè)省市有明顯震感。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至15 日20 時(shí),該區(qū)已發(fā)生1 000 多次余震,造成四川、甘肅、陜西、重慶、云南、山西、貴州、湖北8 省市巨大人員傷亡,據(jù)估計(jì)最終死亡人數(shù)將超過5 萬人,倒塌房屋50 余萬間,受災(zāi)人數(shù)達(dá)1 000 多萬。截至18日8 時(shí),共發(fā)生4 級(jí)以上余震149 次,其中5 級(jí)以上24 次,最大6.1 級(jí)。17 日20時(shí)至18 日8 時(shí),4 級(jí)以上余震共發(fā)生3 次,其中,最大余震為18 日1 時(shí)8 分6.0 級(jí)地震。到目前為止,最大余震為5 月13日15時(shí)7分6.1級(jí)地震。
汶川這塊大地
板塊在相互擠壓的過程中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,應(yīng)力的不斷積累和集中會(huì)使巖層形成裂隙,并逐漸發(fā)展成斷層。當(dāng)斷層突然斷裂時(shí),地殼中與這條斷層鄰近的兩個(gè)斷塊會(huì)突然發(fā)生水平方向或者垂直方向的錯(cuò)動(dòng),從地層深處發(fā)生斷裂的那個(gè)點(diǎn)上會(huì)有巨大的能量釋放出來,這種能量以地震波的形式輻射開來。一種叫做縱波(P 波)的地震波在傳播過程中,會(huì)拉伸或者壓縮巖石,另一種叫橫波(S 波),則使巖石發(fā)生橫向擺動(dòng)。地質(zhì)學(xué)家通過分布在世界各地的地震監(jiān)測(cè)站對(duì)這兩種地震波進(jìn)行記錄分析,就能夠確定震源的位置以及處于震源正上方的震中位置。地震發(fā)生時(shí),P 波和S 波在地球表面上形成表面波,引起地面的上下震顫和左右擺動(dòng),這就是人們常說的地震時(shí)先上下顛簸再水平晃動(dòng)。沿著斷層傳播時(shí)能量大多是最強(qiáng)烈的。
中國地質(zhì)調(diào)查局初步檢測(cè)和評(píng)價(jià)認(rèn)定,四川省汶川地震是印度板塊向亞洲板塊俯沖,造成青藏高原快速隆升導(dǎo)致的,震源深度為10千米~20 千米,持續(xù)時(shí)間較長。經(jīng)各方面專家“會(huì)診”后,一是印度板塊向亞洲板塊俯沖,造成青藏高原快速隆升。高原物質(zhì)向東緩慢流動(dòng),在高原東緣沿龍門山構(gòu)造帶向東擠壓,遇到四川盆地之下剛性地塊的頑強(qiáng)阻擋,造成構(gòu)造應(yīng)力能量的長期積累,最終在龍門山北川—映秀地區(qū)突然釋放。
二是逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。發(fā)震構(gòu)造是龍門山構(gòu)造帶中央斷裂帶,在擠壓應(yīng)力作用下,由南西向北東逆沖運(yùn)動(dòng);這次地震屬于單向破裂地震,由南西向北東遷移,致使余震向北東方向擴(kuò)張;擠壓型逆沖斷層地震在主震之后,應(yīng)力傳播和釋放過程比較緩慢,可能導(dǎo)致余震強(qiáng)度較大,持續(xù)時(shí)間較長。
三是淺源地震。汶川地震不屬于深板塊邊界的效應(yīng),發(fā)生在地殼脆—韌性轉(zhuǎn)換帶,震源深度為10 千米—20 千米,因此破壞性巨大。
從大的方面來說,汶川地震處于中國一個(gè)大地震帶——南北地震帶上,涉及地區(qū)包括從寧夏經(jīng)甘肅東部、四川西部直至云南,屬于地震密集帶。從小的方面說,汶川又在四川龍門山地震帶上。因此,這里發(fā)生地震的幾率較高。龍門山斷裂帶是由3 條大斷裂構(gòu)成,自西向東分別為龍門山后山斷裂、龍門山主中央斷裂及龍門山主邊界斷裂。后山斷裂為一逆沖斷裂,此次地震受災(zāi)的汶川、茂縣即分布在其上,同時(shí)它還是1657 年6.5 級(jí)汶川大震1933 年7.5 級(jí)茂縣大地震發(fā)生的區(qū)域。此次受災(zāi)的北川落在主中央斷裂上,它屬于水平運(yùn)動(dòng)(走滑斷裂)。同樣受災(zāi)的都江堰市落在主邊界斷裂上,屬于逆沖斷裂。
斷裂的活動(dòng)性造成了汶川本身就是地震多發(fā)的地帶,整個(gè)川西地區(qū)是南北向山脈的集中區(qū),能夠劃分出7 個(gè)地震活躍帶,1976 年四川松潘7.2 級(jí)地震就是一個(gè)最好的例證。
能量如此巨大
從地震學(xué)的角度來講,一次大地震發(fā)生后,往往會(huì)出現(xiàn)一段較長時(shí)間的沉寂期,這是因?yàn)榇偈沟卣鸢l(fā)生必須積累巨大的能量,地震發(fā)生時(shí),積累的能量被釋放了。這些能量的產(chǎn)生源自孕震過程中巖石應(yīng)力的不斷積累,需要再次積累到一定的能量值才能釋放壓力,即地震。能量的積累時(shí)間往往是很長的。這次地震的發(fā)生就是沉寂期中能量積累后的大釋放。青藏高原在隆升的同時(shí)向東運(yùn)動(dòng),擠壓四川盆地。四川盆地是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的地塊。從歷史記錄來看,盡管龍門山主體沒有發(fā)生過大地震,但它北邊的松潘曾經(jīng)發(fā)生過強(qiáng)震。因此,雖然龍門山地區(qū)看上去構(gòu)造活動(dòng)性不強(qiáng),但是可能其地塊的巖層也是處于應(yīng)力的蓄積過程中,蓄積到了一定程度,地殼就會(huì)破裂,從而發(fā)生地震。而自2001 年發(fā)生昆侖山8.1級(jí)大地震以來,我國西部地區(qū)已經(jīng)連續(xù)發(fā)生兩次8 級(jí)左右的強(qiáng)震,這意味著西部地震帶有活躍的跡象。
如果地震發(fā)生的震源較淺,破壞力度一般較大。此次汶川地震震源較淺,約有19km。一般淺源地震的發(fā)震頻率高,占地震總數(shù)的70%以上,所釋放的地震能占總釋放能量的85%,是地震災(zāi)害的主要制造者,對(duì)人類危害最大。
在地震學(xué)中,一般發(fā)生的震級(jí)越高,其破壞力度越大。這次汶川地震8 級(jí),其震中地區(qū)的破壞力度在11 度左右,因而造成了房倒屋塌、地質(zhì)滑坡和地面裂縫等災(zāi)害。由于一般地震不可能一次釋放所有能量,因此汶川周邊地區(qū)余震不斷。
大多數(shù)地震并不可怕
地球上的地震活動(dòng)十分頻繁,可以說,無時(shí)無刻不在發(fā)生地震。不過,絕大多數(shù)的地震震級(jí)很低,人類沒有感覺。據(jù)統(tǒng)計(jì),地球上每年發(fā)生的地震約500 萬次,其中人們能夠感覺到的為5 萬次左右;可能造成破壞的地震約1 000 次;可能造成嚴(yán)重破壞的地震(7 級(jí)和7 級(jí)以上)約20次。