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  核心提示:汶川地震出现的特征,表明青藏高原大陆动力作用的新动向,应该引起关注。

区域构造背景

地震是地壳中累积的构造应力集中引起地壳岩石突然破裂的结果。印度板块以每年50mm的速度向亚洲俯冲,造成青藏高原快速隆升。同时,高原物质向东缓慢流动,在高原东缘地区沿龙门山构造产生向东挤压,这种挤压受到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡。经过长期的构造应力能量的累积,最终在映秀地区发生突然释放,破裂构造沿龙门山中央断裂带迅速扩展,产生了地震破裂带。导致本区构造活动频繁,地应力集中,是地震的多发区(图1)。

图1 龙门山主体长期以来的应力蓄积,蓄积到了一定程度,

地壳破裂,发生地震

从区域上说,四川地块岩石圈根极其稳定(深约200千米),自晚侏罗纪(一亿六千万年)以来深深地扎根于地球的深部,犹如“地轴”和磐石,坚强地抵抗着青藏高原的向东挤压,迫使向东流动的地壳物质沿高原东缘推积,并向四川地块超覆,形成宽大的南北向挤压构造带(东经105-110°),成为我国、乃至全球最活跃的地震带,这就是著名的中国中部南北向地震带。龙门山断裂带是这个带中最东缘的逆冲断层带(图2)。2001年11月昆仑山8.1级地震后,汶川地震发生表明青藏高原的挤压应力集中区由北部转向东部,沿龙门山北川-映秀断裂带北东方向约 300千米长的地带释放。

图2 龙门山及其附近地震构造图

龙门山断裂带特征

龙门山构造带主要有三条断裂带组成:从西向东分别为汶川-茂县断裂、北川-映秀断裂和安县- 灌县断裂(图3),这三条断裂新生代以来的活动特征均表现出由南西向北东斜向逆冲,并伴随右旋滑动分量。根据这次地震震源机制解资料推断,汶川强震的发震构造是因龙门山构造带中央断裂带,也称北川-映秀断裂,该断裂在北西西-南东东向挤压应力作用下,发生逆冲运动,属于逆冲型地震,与台湾1999年集集 7.3级强震的类型一致。地震破裂滑动面向西倾,倾角约60°。根据主震和余震分布情况,初步推断这次大地震属于单向破裂地震,由南西向北东迁移。破裂方向主体受北东向龙门山构造带控制。

这次汶川地震的发震断裂,北川-映秀断裂,同样表现出相同的运动特征。据地震资料反演得出的震源深度在12-19千米,投影结果正好处在深部北川-映秀断裂带上(图3)。从现场获得的震中区的同震地表破裂特征,清楚地指示了发震断裂上盘由西向东的逆冲和右旋走滑活动分量(图4,图5A、B)。

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