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汶川4000年不会再发生大地震?
[发布日期: 2010-04-12 ]  本文已被浏览过


    2009年9月30日,从新浪网新闻栏目中看到一条消息,中国科研人员在9月27日出版的英国《自然•地球科学》杂志发表文章,称通过分析卫星大地测量数据发现,汶川大地震的能量释放主要来自3个断层破裂极大区,并断定该地区再发生类似大地震的周期约为4000年。

    仔细看了一遍新华社记者写的报道后,感觉“汶川4000年不会再发生大地震”的推论理由不充分。

    这篇发表在英国《自然•地球科学》上的论文,第一作者是中国地震局地质研究所特聘研究员、北京大学教授沈正康。对沈教授在地震研究方面的造诣,我一无所知,他可能是国内地震研究方面的权威。因为大学里学习的专业是地理,我对地震也略知一二,故想说说我自己的看法。

    按记者所说,沈正康教授领导的小组是通过分析“全球卫星定位系统”和“卫星合成孔径雷达干涉测量”等方面的数据,以及从观测到的地表形状变化,推断出地球内部断层的结构变动。这是目前国内外研究地层结构、地壳运动的主要方式。2008年5月12日后不久,可能是10天后,我就在有的网站上见到根据“全球卫星定位系统”的测量数据绘出的龙门山断裂带地表位移示意图,而龙门山断裂带的岩层错动正是造成汶川地震的主要原因。我觉得这种研究方法是对路的。

    沈正康教授说,汶川地震断层结构复杂,破裂空间变化剧烈。他们的研究结果显示,汶川地震涉及多个地质断层单元,而映秀、北川和南坝这三地附近为不同断层单元的连接交汇部,地震前承受着比其他地方高得多的压力,如同3个储量巨大的“能量库”。2008年5月12日,映秀镇附近的断层首先破裂,第一个交汇部失去稳定,由此产生的地震波带来了多米诺骨牌效应,接连触发另外两个“能量库”,它们共同释放出巨大的能量,导致汶川大地震的发生。测量数据表明,这三地接近地表处是汶川地震中的断层破裂极大区,是大地扭曲变形最为严重的地方。

    我估计沈正康教授在地震后曾亲临汶川,因此我相信他提供的数据是真实的,即映秀、北川和南坝这3地附近断层单元分别出现了4米至7米的水平方向“位错量”,即大地在地震后被撕裂的“伤口”大小。这个水平方向上的位错量,我觉得也是逆掩断层上盘岩体的水平移动距离,即累积的岩体形变。

    但是,记者转述的沈正康教授的结论,我却很难同意。

    这段结论如下:

    由于地球板块运动平时也在推动大地发生微小变化,通过卫星数据计算各地的形变累积速率,可以近似推算出同等规模地震的复发周期。

    在汶川地震涉及的各个断层单元中,有的地方地震复发周期只有一两千年,而有的地方却可能数倍于此。由于多个断层单元的相互作用才促发了汶川大地震,总的来说,这一地区再发生类似地震的周期约为4000年。

    我认为,这段结论即使不是沈教授的原话,至少也是经他本人首肯的,能代表他本人意见的。

    通过卫星数据计算各地的形变累积速率,进而推算出地震的复发周期,有不少人在研究,但得出的结论与沈教授有较大差异。我手头能查到的资料,一是徐杰、徐好民等关于唐山地震的论述,他们研究了造成唐山地震的阴山—燕山山前断裂带的形变及历史记载,认为在约1000年的历史史料中,这个地震带范围内大地震多发的活动期有四次,分别是公元1022—1068年、公元1290—1368年、公元1484—1730年、公元1815—现在,除1022—1068年期间为8级以下地震外,另外三次都有8级地震发生(我总认为唐山地震已达8级)。这样看来,阴山—燕山山前断裂带发生8级地震的周期平均不到400年。

    第二个实例是我在南师附中开设的《自然灾害》选修课中曾经分析过的2004年底印度洋海底地震。那时,在南师地理系读研的王小丽帮我收集了一些资料,里面就有印度洋海底地震周期的估计。有学者提出,在2004年底的印度洋海底这次地震中,苏门答腊西南缘的小岛向西南方向移动了20米。若以6厘米/年的太平洋板块俯冲速率计算,这一段发震断层已闭锁了300多年。积聚了300多年的能量,在地震瞬间释放出来,难怪它会使整个地球颤抖起来,甚至使地球自转稍稍变快,使地轴有所倾斜。而这300多年的能量积累时间,就可以看作是这次印度洋海底地震的周期。

    还有一种简单的计算方法。地球表面各板块的相对位移平均约为2厘米/年,映秀、北川在地震后测量到的岩层水平位移最大为7米,也就是700厘米,意味着逆掩断层(见下面的示意图)的上、下盘之间,由于巨大的摩擦力,至少有350年的能量积聚。

    唐山地震、印尼附近的印度洋海底地震、汶川地震同属于浅源地震,并且震源都在逆断层上,又都是特大的破坏地震,我认为它们的周期都是400年左右。沈正康教授对汶川地震发生的周期是不是估计的太长了?

南师附中  孙宁生

 

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