对四川汶川大地震有关问题的思考与初步认识

汶川大地震破坏性强,次生地质灾害严重,论文介绍了汶川大地震的地质构造背景与基本情况,以及作者对汶川大地震的发震构造、震后龙门山的地震安全期、成都-德阳-绵阳经济带的地震安全性及龙门山地震对川西油气聚散的影响等问题的认识.作者认为;(1)汶川大地震的发震构造可能是彭灌断裂而非普遍认为的北川-映秀断裂,(2)成-德-绵经济带中心城市市区范围内发生灾难性地震的可能性很小,这些城市的地震威胁依然主要来自龙门山,对来自龙泉山的地震威胁也应予以考虑;(3)地震可能造成了龙门山深层天然气的散失,但有利于川西坳陷裂缝性油气藏的形成;(4)龙门山的隆升演化与地震活动可能受制于西侧松潘-甘孜地块的推覆与东侧四川盆地的俯冲双向挤压力的作用.论文提出了从龙门山压缩应变能积聚与耗散均衡估算入手推算震后的地震安全期、利用油气生产井压力数据监测地应力变化、通过地震模拟计算定量评价成-德-绵经济带地震安全性等设想与建议.     

汶川地震的岩石圈深部结构与动力学背景

中国西部地区由于受到印度板块向北推移挤压,青藏高原强烈变形,高原内部及其边缘的活断层上经常发生强烈地震,是大陆内部最活跃的地震区.汶川8级地震就发生在青藏高原东缘的松潘一甘孜地块与扬子地块交界的龙门山主中央断裂带上.作者利用面波层析成像、跨龙门山的被动源地震观测、爆破地震剖面的结果对震源附近的岩石圈结构和动力学特征进行研究,发现松潘一甘孜地块与扬子地块的岩石圈结构与性质有重大差异.扬子地块岩石圈显示为高速、坚固和稳定特性,而松潘-甘孜地块为低速、软弱及易于破碎.在松潘-甘孜地块中,中地壳内普遍存在一个低速层,它是引起中上地亮推覆运动的滑脱层,龙门山的推覆构造就是上部地壳仰冲的结果.汶川地震震源深度为14 km,正好位于龙门山推覆体的映秀-北川主中央断裂带上.     

四川汶川大地震与C型俯冲的关系和防震减灾的建议

四川汶川大地震发生在龙门山冲断带,属构造地震.龙门山冲断带与川西前陆盆地是中国西部典型大陆构造,属C型俯冲(陆内俯冲)模式.C型俯冲不仅控制油气资源分布,还孕育着发震机制.作者从龙门山冲断带地史演化、变形特征、深部地球物理信忠,建立起龙门山C型俯冲构造运动模式.汶川大地震发震与此模式的地质构造背景关系密切,是现今发生的陆内俯冲引起的地震.当时可能发生了两次强烈地震,这才可能是北川县城遭到毁灭性破坏的原因.汶川大地震可能发生在上地壳底至中地壳深12～24 km的高导层上,属中国陆内俯冲型地震,很可能是太平洋板块推挤中国大陆的远端效应触发作用所引起,与印度板块推挤作用关系不大.     

由汶川地震浅说大陆漂移与南极大陆演变

不久前发生的汶川8级特大地震,给我国四川北部及邻近地区的社会经济和人民生命财产造成巨大的损失。地震发生的原因,经专家学者们的初步论证,主要是印度板块向亚洲板块俯冲,造成青藏高原快速隆升,高原物质向东缓慢流动,在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压,遇到四川盆地刚性地块的顽强阻挡,造成构造应力能量的长期积累,最终在龙门山北川—映秀地区突然释放,于是引发了这场大地震。     

利用接收函数反演龙门山断裂带及邻区深部结构

利用接收函数的方法通过接收震中距30°～90°、震级在5.5以上的远震事件反演龙门山断裂带及其邻区的深部结构,探索汶川地震形成原因。结果表明,扬子地台西缘的莫霍面向西侧倾斜缓降;处在龙门山推覆体范围之内的都江堰、汶川一带莫霍面起伏变化不大,在跨过龙门山中央断裂带后开始下降,向北降至黑水县附近后平缓上升。结合2005年10月至2007年4月远震P波波形资料接收函数反演结果:①2条被动源剖面均显示莫霍面在龙门山推覆体中央位置深度约43km的地方出现不同程度的陡降,说明该断裂带是地壳厚度的陡变带,为扬子地台和松潘甘孜地台的构造边界。②莫霍面深度向南陡降至最深约68km处后平缓上升,向北陡降至最深约58km处后平缓上升。表明松潘-甘孜地块东缘地壳厚度呈南深北浅、东深西浅分布。     

我对芦山地震的一些认识

 认识2013年4月20日芦山发生的大地震,不妨先从汉川地震谈起。汉川地震为什么会发生,常见的解释是:印度洋板块与欧亚板块碰撞,造成青藏高原快速隆升和地下物质向东缓慢流动;流动物质在龙门山向东挤压,遇到四川盆地刚性地块阻挡,从而造成构造应力能量长期积累、这些能量的释放.最终导致了汉川地震的发生.     

龙门山中段川西前陆盆地初始盆山边界及其变迁

通过对龙门山中段造山带、前陆盆地、飞来蜂的构造变形和构造演化研究,结合前陆盆地物源分析.确定了盆山转换时期川西前陆盆地初始盆山边界,重塑了盆山边界的变迁过程.研究表明,盆山转换初期川西前陆盆地盆山初始边界断裂为茂汶断裂,现今分布于冲断带内的飞来蜂均来自于茂县-汶川断裂与北川-映秀断裂之间的区域.印支-燕山期造山带向南东挤出,使位于茂县-汶川断裂带与映秀-北川断裂带问的地层发生交形和冲断隆升,形成北东向构造.作为前陆盆地基底的海相碳酸盐岩地层逐渐被抬升剥露,成为飞来蜂的源.随着造山带不断地冲断隆升,前陆冲断带向南东扩展,盆山边界由初始的茂县-汶川断裂依次向南东迁移至北川-映秀断裂、彭-灌断裂和关口-彰明断裂以东.     

龙门山中段构造特征与汶川地震

通过地表地质调查、钻井资料和各种地球物理资料分析,剖析了龙门山中段的构造特征和岩石圈结构特征的特殊性:(1)10 Ma以来龙门山中段隆升幅度和速率最大,(2)龙门山中北段喜马拉雅期构造活动较南段弱;(3)龙门山中段主构造带之下存在有大干10 000 Ω·m的高阻异常体;(4)龙门山中段具有 0.015 cm/s2的剩余(60 km×60 km～120 km×120 km)布格重力异常,(5)龙门山中段为正的均衡重力异常区.在此基础上,结合汶川地震主震和余震的分布特征,得出:(1)四川汶川地震主震和绝大多数余震震源多位于映秀-北川主断层下盘(扬子地块上),断层活动的主动盘是下盘,映秀-北川主断层的活动为俯冲兼左旋走滑;(2)此次地震是扬子板块向西俯冲(L型俯冲)、四川盆地顺时针旋转和青藏高原隆升逆冲相互作用的产物;(3)四川汶川地震有可能是构造地震的一种新类型,其孕育巨大能量的最重要条件为地块坚硬(能量不易释放)和位于地块边缘(构造作用强烈,有能量来源).最后,建议有关部门和地学界重视中国主要地块边缘的重力场,尤其是剩余布格异常和均衡重力异常的研究.这也许对地震的长期预测有所帮助.     

龙门山逆冲构造带大地电磁测深初步成果

通过对穿过龙门山逆冲构造带中段松潘一中江大地电磁观测资料的处理和反演解释,揭示了松潘-甘孜褶皱带、龙门山及川西前陆盆地30 km深度的地壳电性结构,发现龙门山-松潘地壳15～20 km深部存在西倾连续的壳内商导层,大地电磁测深结果明显显示龙门山深部逆冲推覆构造特征.龙门山深部电性结构初步研究,对于分析其与相邻构造单元的关系,研究青藏高原东缘陆内造山带深部地球动力学过程都具有重要理论意义.     

龙门山造山带构造演化模式的建立

龙门山造山带是扬子板块的西延部分,主要受到3条断裂的控制,分别是汶川-茂汶断裂、北川-映秀断裂和江油-灌县断裂.在扬子板块与松潘-阿坝地块的挤压下,龙门山于印支晚期开始褶皱隆升造山,在造山的过程中控制造山带的3条主要断层由正断层转换成为逆断层.综合前人的观点,通过野外基础地质调查并利用平衡剖面法恢复了龙门山的造山过程,并建立了造山带构造演化模式.结果表明,龙门山在造山初期主要是受到北西方向力的作用;晚三叠世末期主要受到由于东南方向太平洋板块的挤压而迫使扬子板块挤压的应力作用;燕山期龙门山造山带继承了印支期的逆冲推覆构造作用继续上升;喜玛拉雅期推覆构造进一步发展,在推覆构造活动加剧的同时,由于重力作用,使被推到高处的不稳定岩体大量下滑,形成滑覆体和推覆体叠加的构造格局,最终演化为现今的构造样式.     

中国汶川Ms 8.0级地震前NDVI变化特征及其佐证

 利用归一化植被指数（NDVI）数据,探测了汶川Ms 8.0级地震前植被变化情况。对震前9年的NDVI数据先做整体变化分析,没有发现明显的植被退化现象;再对时间序列数据进行逐年比对,发现两个比较明显的植被退化现象。其一,2006年与2005年相比,龙门山断裂东部的四川盆地大部分地区6—9月NDVI均值明显减小,幅度为0～20％。推测原因为震前四川盆地受挤压变形,产生热弹效应放热致使地表升温,进一步与大气耦合导致长期干旱少雨,破坏植被正常生长条件,使植被退化。因此,2006年四川盆地大范围植被退化现象可视为震前异常。其二,2008年5月上旬与2007年相比,龙门山断裂带上发现明显的植被退化现象,成条带状分布,NDVI下降幅度超过20%。这可能与临震前龙门山断裂带上发生某些物理化学变化有关,即临震前龙门山断裂带地壳岩石的破裂发育、断裂之间以及岩石之间的摩擦滑移,导致地下热物质上涌和摩擦生热释放,造成短期（近）地表高温,破坏了植被的正常生长条件,使其退化。因此,可以看作震前短期异常。此外,沿着时间尺度和空间尺度,找到一些震前中期和短期异常佐证,以增加植被异常判断的可信度。     

汶川地震后的思考

2008年5月12日四川省汶川县发生8.0级地震,这是自1976年7月28日唐山7.8级地震后,中国发生的最大地震.它震级高、强度大、余震多,范围广、次生灾害大、伤亡人数多、经济损失大,给汶川地震灾区带来深重的灾难.我国西南及周边地区地处欧亚板块与印度板块之间,近年来地震活动频繁.2008年5月12日青藏高原东向挤压,导致龙门山冲断带向东南逆冲,撞击四川盆地,引发汶川8.0级大地震.人类对客观世界、自然环境及发展规律还认识不够;特别是对地震机理、机制,地球板块运动,以及深达数十、数百km的震源及其活动规律等,远未认识.必须加强对地震机理、机制、地球板块运动、震源活动规律及趋势的探讨、认识与科学研究;逐步提高对地震的预警与预报,预防地震及地质灾害.贯彻执行防震减灾法律条令,切实做好防震减灾及灾后重建工作.保护人民生命和财产安全,保障社会主义建设顺利进行,构建和谐社会,确保长治久安.     

川中地区南充构造成因机制探讨

南充构造处于川中隆起斜坡位置,又是龙门山构造带、大巴山构造带和华蓥山构造带等不同方向不同时期构造交汇叠置地区。为研究分析川中地区南充构造,基于区域地质资料、地震资料及物理模拟实验对南充构造成因机制进行分析。研究表明,南充构造形成于燕山晚期,在喜马拉雅期改造定型,通过设计实施构造物理模拟实验,验证了在隆升作用下南充构造形成的可能性。     

The Lushan M S7.0 earthquake and activity of the southern segment of the Longmenshan fault zone

Following the Lushan M _S7.0 earthquake on 20 April 2013, a topic of much concern is whether events of M _S7 or greater could occur again on the southern segment of the Longmenshan fault zone. In providing evidence to answer this question, this work analyzes the tectonic relationship between the Lushan event and the 2008 Wenchuan earthquake and the rupture history of the southern segment of the Longmenshan fault zone, through field investigations of active tectonics and paleoearthquake research, and our preliminary conclusions are as follows. The activity of the southern segment of the Longmenshan fault zone is much different to that of its central section, and the late Quaternary activity has propagated forward to the basin in the east. The seismogenic structure of the 2008 Wenchuan earthquake is the central-fore-range fault system, whereas that of the 2013 Lushan event is attributed to the fore-range-range-front fault system, rather than the central fault. The southern segment of the Longmenshan fault zone becomes wider towards the south with an increasing number of secondary faults, of which the individual faults exhibit much weaker surface activity. Therefore, this section is not as capable of generating a major earthquake as is the central segment. It is most likely that the 2013 earthquake fills the seismic gap around Lushan on the southern segment of the Longmenshan fault zone.     

川西坳陷构造格局及其成因机制

川西坳陷是晚三叠世以来于四川盆地西部发育起来的前陆坳陷,经历了印支、燕山和喜马拉雅多期次构造运动.受西缘龙门山冲断带、北缘米仓山构造带和南缘川滇构造带的影响,川西坳陷相应发育北东向、近东西向和近南北向三组主要构造.川西坳陷现今构造具有东西倾向分带、南北走向分段和垂向分层的变形特点,据地表构造形迹和地腹构造展布,可划分为三个变形区(带):龙门山前缘扩展变形带主要受龙门山冲断带影响,发育北东向构造;川西北低平褶皱区同时受龙门山和米仓山构造带的影响,发育北东向和近东西向构造;川西南低缓断褶区同时受龙门山和川滇构造带的影响,发育北东向和近南北向构造.川西坳陷的构造形成受控于三大因素:基底结构和中下三叠统富膏盐岩层的分布提供了边界条件和物质基础,而周缘构造带影响下的多期、多组构造最终造就了倾向分带、走向分段、垂向分层以及复合-联合构造格局.     

The maximum coseismic vertical surface displacement and surface deformation pattern accompanying the Ms 8.0 Wenchuan earthquake

The amount of coseismic deformation and its distribution of the Wenchuan earthquake provide important scientific bases for revealing the mechanisms of earthquake preparation and characterizing the rupture propagation of the Wenchuan earthquake. The previous studies have indicated that the earthquake ruptured the middle-to-north segment of the Longmenshan central fault and the middle segment of the Longmenshan range-front fault, which are characterized by two surface rupture zones of 240 km and 90 km in length, respectively. Based on the pre-earthquake information and photos of landforms and buildings obtained through ge-ologic and geomorphic survey of the area around Shaba Village of Beichuan County, Sichuan Province and the extensive interview with local villagers, we measured the displacements of the major terrain features and the dislocated buildings by total station instruments and differential GPS and obtained the maximum vertical displacement of 9±0.5 m and right-lateral displacement of 2±0.5 m around the Zou’s house in Shaba Village. Though the near-surface deformation exhibits a normal faulting around Shaba Village, the dynamic environment has not changed on the whole. The NW wall of the fault uplifted but without gravity gliding as normally occurring on the hanging wall of a normal fault, which proves that the 9±0.5 m displacement should be the maximum coseismic vertical displacement of the May 12, 2008 Ms 8.0 Wenchuan earthquake.     

汶川强震区都江堰虹口小沟地震泥石流灾害调查研究

汶川地震诱发了很多地震泥石流.通过对四川省都江堰市虹口乡小沟泥石流沟实地考察和室内实验数据分析,得出小沟泥石流暴发的主要原因是:(1)2008年5月12日汶川大地震导致大量山体滑坡,在四川省都江堰虹口乡小沟流域内大量滑坡体失去了原有稳定性但还没有滑动,(2)强降雨作用使滑坡体运动至沟道内,阻塞束窄沟道,后在洪水冲刷下溃...     

Stress changes from the 2008 Wenchuan earthquake and increased hazard in the Sichuan basin

On 12 May 2008, the devastating magnitude 7.9 (Wenchuan) earthquake struck the eastern edge of the Tibetan plateau, collapsing buildings and killing thousands in major cities aligned along the western Sichuan basin in China. After such a large-magnitude earthquake, rearrangement of stresses in the crust commonly leads to subsequent damaging earthquakes. The mainshock of the 12 May earthquake ruptured with as much as 9 m of slip along the boundary between the Longmen Shan and Sichuan basin, and demonstrated the complex strike-slip and thrust motion that characterizes the region. The Sichuan basin and surroundings are also crossed by other active strike-slip and thrust faults. Here we present calculations of the coseismic stress changes that resulted from the 12 May event using models of those faults, and show that many indicate significant stress increases. Rapid mapping of such stress changes can help to locate fault sections with relatively higher odds of producing large aftershocks.     

用非均匀速度模型对汶川8.0级地震余震重新定位

为了进一步探讨龙门山断裂带深部结构,根据四川省地震局提供的地震原始资料,采用Hypo 2000对汶川大地震以及震后M≥2.0级余震进行重新定位。从2008年5月12日汶川发生8.0级大地震后,截止到2011年4月15日,获得了26 278个地震记录。重新定位后对结果的总结为:(1)主震发生在龙门山推覆构造带中央断裂中段的北川-映秀断裂上,余震主要沿龙门山断裂带方向延伸,呈南北分段分布。重新定位后的到时残差为±0.35s,水平误差为±1.32km,深度误差为±5km。(2)在主震附近的映秀、理县和黑水有一条北西向的余震带与龙门山断裂带的捩断层一致。(3)在青川附近(龙门山断裂带的北端),此段成为余震密集地区,这与历史上此地很少有地震发生不吻合。