汶川特大地震的伤口尚在愈合,大地再次痉挛。在巨大的天灾背后,很多人疑问为什么这一次依然是四川受难?之前有一种说法是“汶川地震已经把几千年积累的应力释放完了”,那么雅安这次的大地震为何还会发生?
四川为何地震多发?青藏高原是祸端
找一张中国地图,大致看看四川省的结构。西部多山区,中间是盆地。再把视角切回到四川历来大大小小的地震上,如果将震中所在的位置投影在地图中,大致能发现——这些地震发生的地点,大致都排在西部的山区里,而且似乎平行于山区-盆地的交界线而呈线性分布。经过这样一个简单的投图步骤,可得出第一步推论:四川的地震,与它西部那排最靠盆地的“山”有着相关性。因为这条俗称做“山”的地形,是一条贯穿岩石圈的巨型地壳断裂系统,南北延伸超500公里,宽达70公里,是什么强大的力量撕裂了它呢?应力场分析表明挤压应力来自青藏高原。
那么,为什么青藏高原要提供这么大的应力场,持续不断地压迫它东部边缘的四川盆地,以至于在前锋形成这么大的断裂系统呢?原来,青藏高原也不是根本原因,它依然是一个结果,是印度板块向欧亚板块正面碰撞的结果。大陆与大陆之间的相撞不比大陆与大洋之间的接触,之于后者,一个轻一个沉,大洋插到大陆下,形成海沟和火山弧(如日本岛)。而大陆是一直漂在洋壳之上的,数亿年从不消失,密度基本相同,谁也不让谁。这种大陆板块之间的正面相撞,消减不掉两者的物质,于是,这些物质就只有堆在地表,堆出一个巨大的土堆,放在我们人类的视野下,便是巨大空前的高地势——喜马拉雅山系与青藏高原了。
龙门山断裂带中多发的地震,就是来自青藏高原方向的应力场持续对地壳提供挤压应力,当地壳中的岩石实在不堪应力的重压而破碎、断裂时,巨大的能量释放,以机械波的形式传遍四周,便构成了惨烈的地震。
龙门山是山区与盆地两个地质体的接触带,由于对刚性客体来说,默认其力作用在两者交界的边缘,因此,山与盆接触的前锋带,便成为了应力场释放其机械力的集中区域,在这个区域内,地震便多发了起来。
汶川地震后,“四川数千年无大震”是谬论
2008年5月12日汶川8.0级大地震发生在龙门山断裂带的中北段、4月20日雅安市芦山县发生的7.0级强震发生在龙门山断裂带的南段。5·12大地震的动力来源就是青藏高原和扬子地块之间相对运动在龙门山断裂带上产生的长期能量积累和突然释放。所以自然就有了“汶川地震已经把几千年积累的应力释放完了,四川要发生大地震的可能性在几千年之后”这样的说法。
这种说法是不科学的。汶川地震把震源点上应力(单位面积上所承受的附加内力)和流体压力释放差不多了,在这个点上2000至3000年不会有大震了,这并不等于说整个四川3000年内就不震了。相反,龙门山断裂带南段(映秀-宝兴-泸定)、石棉附近的鲜水河断裂带以及四川盆地内部的龙泉山断裂带和华蓥山断裂带南部因汶川大地震发生,应力反而增加。
根据地震学家嵇少丞的通俗说法,一根三股拧在一起的绳子,突然断了其中一股,还要拉与原来一样大小的力,未断的那两股上于是就多了一份附加的载荷,这一份附加力很可能就成为“压死骆驼的最后一根稻草”。换句话说,本来还需积聚若干年才能达到发震(岩石发生脆性破裂或摩擦滑动)的临界剪切应力,由于5·12汶川大地震及其后的众多余震多了一份附加力而提前达到了。所以,潜在孕震区就是附加力较高的区域,即今后几年重点的防范区域,而绝非什么“安全地带”。
芦山地震不属汶川地震余震
中国地震局地质研究所研究员周本刚称芦山地震与汶川地震是独立的两次地震,芦山地震不属于汶川地震的余震。
二者有一些相同之处,一是二者都发生在北东向展布的龙门山断裂带上,根据调查,这一断裂带属于全新世(距今约1.2万年)以来的活动断裂带,易发生6级以上的强震;二是从震源机制上,二者均为逆冲型地震,与龙门山断裂带运动性质一致,是青藏高原的巴颜喀拉地块向东南运动,受到四川盆地阻挡,应力积累和释放的结果。但芦山地震又与汶川地震有所区别,从位置上看,芦山地震发生在龙门断裂带南段,震中位置大体在南段的前山断裂附近,而汶川地震发生在龙门山断裂带中段,在中央断裂和前山断裂分别产生了长达240公里和72公里地表破裂带;二是从震级和烈度看,芦山地震的破坏程度没有汶川地震大,伤亡和经济损失也会比汶川地震轻;三是从地表破裂程度看,预计芦山地震的地表破裂带长度和位移远低于汶川地震。
(综合)