1、1汶川地质构造解读所有的地理学家都没能料到龙门山构造带会发生如此剧烈的震动,以至于摇晃了半个亚洲。 “龙门山构造带的确是活动的,但我没想到这里会有如此大的地震。”自 80 年代末开始即在四川西部地区开展地质研究工作的美国麻省理工学院地球与行星科学系教授、美国地质学会前主席伯奇费尔先生对这次发生在汶川的 8.0 级地震表示非常出乎意料。 一般来讲,大地震通常发生在板块边界,例如印尼苏门答腊大地震。而这次龙门山地震是发生在大陆内部的一次“非典型”陆内变形。 自上个世纪 60 年代以来,板块构造假说的提出为地质学注入了强大的生命力,似乎地球上的火山、地震分布之谜一下子就解开了。然而,随着研究的深入,
2、当板块构造假说在海洋地质学家和地球物理学家那里取得巨大胜利的同时,许多大地构造地质学家对板块构造假说提出了质疑,因其并不能有效地解释发生在大陆内部的变形(例如位于大陆内部的火山、地震) 。因此,对该假说的怀疑和如何“登陆”也被提出来了。 中国的青藏高原是研究大陆变形的天然实验室,在我国青藏高原内部和边界发生着大规模的地壳运动,例如 2001 年发生在昆仑山的 81级地震和横断山脉频繁的地质活动。这次发生地震的龙门山断裂带就是位于青藏高原和四川平原转换的边界上,是研究青藏高原隆升和陆内变2形的关键地区。根据美国地震局发表的此次地震的震源机制解释,加拿大蒙特利尔工学院嵇少丞教授表示:引发汶川大地震
3、的龙门山主中央断裂震源深度为 1020 公里,断层走向平行于龙门山走向(向北西倾) ,在垂直剖面上呈铲形,近地表倾角最大达 65 度。地震发生时,在短短的两分钟时间内,地壳岩石中就形成了一条长约 250 公里、深近 20 公里的大断裂,顺着这条断裂,西边的松潘甘孜地块向东边的四川盆地狠狠地挺进了一大步,这一步在有的地方竟然迈了 9 米之远!这些特征必然造成地震的最大烈度带从震中向北东方向强烈展布。 汶川大地震的发生的地质背景是极其复杂的。龙门山构造带是研究中国中新生代大陆构造的关键地区,它被围限在华北、扬子和羌塘三大陆块的拼贴构造之间。三叠纪晚期华北陆块、羌塘陆块与扬子陆块碰撞拼贴不仅直接使秦
4、岭山脉崛起,在龙门山地区也造成了强烈的褶皱逆冲构造作用,地壳缩短变形并形成了古龙门山。在约 5000 万年前,印度次大陆和欧亚板块碰撞拼贴,雄伟广阔的青藏高原在这个时候开始崛起,古龙门山构造带也重新复活,在中新世更新世经历了类似现今青藏高原东北缘柴达木祁连山的逆冲缩短作用,川西的贡嘎山即是因为部分吸收了晚新生代沿鲜水河断裂的左旋走滑位移而隆升逾 7000 余米,龙门山岷山构成了中国东西部地形地貌的重要边界,部分地方的海拔可以在 50 公里内由四川盆地的几百米上升至龙门山的 5000 米左右,成为和喜马拉雅并列的世上最陡峭的地形边界。 然而令人困惑的是,在这次汶川大地震之前,现今的观测资料表明龙
5、门山地质活动并不特别强。这一地区最大历史地震为 75 级,近年来3较大的地震为 1976 年松潘、平武两次 7.2 级地震,但是这些 7 级以上地震都是发生在岷山构造带上而非龙门山,龙门山地震活动主要以中小地震居多,历史上只发生过 4 次 6 级地震,没有 7 级以上地震的纪录,近年来发生的最大地震为 1999 年绵竹地区的两次 5 级地震,北川以北历史上未发生过 6 级以上地震,并且 GPS 测量并不支持龙门山现代存在显著的地壳缩短量。因此,可以说这次汶川大地震完全出乎中外地质学家的意料。 然而,必须认识到,人类出现在约 300 万年前,同 5000 万年的青藏高原演化史相比时间太过短暂。因此,在历史的长河中,龙门山相对平静的地震历史也许仅相当于大自然打了一个盹。从科研角度来讲,汶川大地震必将带来对青藏高原现今地壳活动的全新审视,从而加深大地构造地质学家和地震学家对陆内变形的认识,为解决陆内地震发生的机理提供宝贵的资料。2008 年 5 月 12 日,我们为汶川大地震付出的代价是血,而人类必将在隐忍含吞中进步,了解自然,敬畏自然。 选自世界博览