浅析汶川大地震之地质构造运动
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中文摘要：文章在提出地震概念的基础上根据汶川大地震的一些现象分析了发生这次汶川大地震的地质背景、地质原因、地质过程以及汶川大地震的类型，并且总结出汶川大地震的两大显著特征。
关键词：地质背景地质过程地震类型及特征
由于汶川大地震给人们带来的重大财产和生命的损失，导致四川经济发展严重受损，不仅仅影响着四川人民的平静生活，而且影响着国家经济发展的进程，因此研究本次汶川大地震发生的原因、过程及相关信息是十分必要的。
（一）、关于地震的概念
大地突然发生的震动，称为地震。一般地震指自然作用产生的震动，它主要是岩石圈内能量积累和释放的一种形式，是自然界经常发生的一种地质作用，也是新构造运动的重要表现形式。人为的原因也可以造成地震，称为人工地震【1】。
（二）、汶川地震的地质背景
2008年5月12日，汶川映秀8级特大地震发生于龙门山地震带，是该区带有史以来发生的最强烈地震，也是四川省境内222年以来发生的最强烈地震（此前的最强烈地震为1786年6月1日泸定磨西地震）。
龙门山地震带位于青藏高原东缘，于四川盆地相邻。沿龙门山活动断裂带地震频发。例如，1970年大邑西6。1级地震、1958年北川6。2级地震和1657年汶川6。15级地震分别为下述三条北东向的主干活动断裂带发生的代表性震例。
龙门山地震带走向北东长约500公里，宽40-50公里。在地质上，为龙门山活动断裂带。它的演化历史久远，结构复杂，由平行的三条北东向的主干活动断裂及次级断裂组成。自动而西，三条代表性主干活动断裂带分别为：
1、龙门山主边界断裂：通常称江油——都江堰断裂，北东起于陕西宁强、勉一
带，向南西经广元、江油、都江堰、至天全，全长500公里。其北东段马角坝断裂、中段二王庙断裂和南西段天全断裂，在平面上总体呈左行雁列展布。在南东有次级断裂发育。
2、龙门山主中央断裂：通常称映秀——北川断裂，西南始于泸定附近，向北东经宝兴盐井、映秀、北川，至陕西境于勉县——阳平关断裂相交，总长500余公里。由北川断裂、映秀断裂、盐井断裂等组成。挤压兼右旋走滑运动性质明显。主干断裂两侧发育一系列次级断裂。
3、龙门山后山断裂：通常称汶川——茂县断裂，其西南端在泸定附近，向北东
经宝兴陇东、汶川耿达、汶川、茂县、平武、青川等地。由青川断裂、茂县——汶川断裂、耿达——陇东断裂等组成。右旋走滑运动性质明显。
地震后，四川盆地内的GPS测站发生不同程度向北西方向的水平位移和垂直方向上的位移。
在欧亚参考框架下，地震前龙门山及邻区的地壳运动速率在7。5-18mm/a，总体运动矢量方向在92-110方向。整个龙门山断裂带具有1-2mm/a的右旋走滑分量，地震前龙门山处于能量积累，龙门山地区处于大地震发生前应力积累阶段。
这次巨大地震最根本的动力来源是由于印度板块连续向北推挤作用，以及扬子地块对青藏高原向东运动阻挡作用，造成了龙门山断裂带上产生的能量积累，并最终释放。
地震活动造成大尺度的地表变形图像是地震引起的弹性暂时形变，随着时间的推移会逐渐停息，恢复到原来的稳定运动状态。
（三）、发生汶川大地震的地质原因
1、汶川的地理位置因素
我国是一个地震多发的国家，灾害性大地震多。
我国的地震活动主要分布在5个地区的23条地震带上。这5个地区是：①台湾省及其附近海域；②西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中部；③西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；④华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山——燕山一带，山东中部和渤海湾；⑤东南沿海的广东、福建等地。
汶川处于我国一个大地带——南北地震带上，包括从宁夏景甘肃东部、四川西部、直至云南。地震带中轴位于经度100-105度之间，为我国的地震密集带，这里发生地震的几率较高。
2、地壳运动的结果
这次地震发生的位置是南北地震带中段平原和高山的交汇处，山体呈北东走向。它的西侧是自第三纪起就不断隆起，并向东推挤的青藏高原，东侧是最古老的稳定地块，几亿年来一直持续性沉降的四川盆地。因此，这个地区的差异运动十分强烈，地壳被撕裂的可能性随时存在，所造成的破坏、影响和破裂过程都非常复杂。换言之，只要青藏高原存在，四川盆地存在，延续了几百万年的地壳运动存在，这个地区的浅部岩体的地层就始终处于一种固化——被破坏，再固化——再破坏的运动状态，岩层也就会不断破裂、破碎下去，而龙门山断裂恰好位于南北地震带的高山峡谷、地形陡峭的南段。所以，只要不同构造的相互运动不停止，地震的发生是必然的结果。而这个地区一旦发生地震，大规模的地质灾害就会伴生而至，这种山体崩塌和飞石滚落造成的灾害，与大雨造成的地质灾害无法相提并论。
（四）、汶川大地震的地质过程
1、震中位置的确定
震源在地面上的垂直投影叫震中【2】。地震波由地震震源发出，在地球内部以弹性波的形式传播。地震波有三种类型：纵波（P波）、横波（S波）和表面波（L波和R波）。
引起地面上下跳动的波是纵波，其传播速度较快，一般为5。5-7千米/秒，最先到达震中。引起地面水平晃动的是横波，其传播速度较慢，一般为3。2-4千米/秒，第二个到达震中。当从震源发出纵波和横波在地表相遇后，会激发形成表面波。地震的破坏性后果均与地震波有直接或间接的关系。
地震时地面总是先上下跳动，后水平晃动，两者之间有一个时间间隔。根据感觉到的时间间隔的长短能判断震中的远近，间隔越短，说明震中越近。也就是说，纵波与横波到达同一个地震台有一个时间差，与震中离地震台的距离成正比，即可求出震中距。根据3个不在一条直线上的地震台所得的震中距，用三点交汇法即可大致确定5。12地震的震中位置在汶川映秀镇。
2、地震破裂过程
这次地震是一次以单侧破裂为主的分段破裂过程，破裂方向和类型均有不同。地震初始阶段是在映秀镇附近形成以逆冲为主的破裂，继而以3。1km/s的速度向东北方向扩展约300km，然后破裂反向传播，又从汶川县映秀镇向西南方向发生偏弱的能量辐射，并逐步变成以走滑为主的破裂。整个过程可用7个震级分别为7。1-7。1-7。6-7。4-7。4-7。2等效地震来表征。从中可清晰的看出它们的位错机制是逐步变化的，破裂和滑动过程也不是连续而均匀的，以龙门山断裂为轴呈长椭圆分布在整个断层面上存在着多个破裂亏空区。在这样的连续强震之下，断裂带上的山体都震酥了，致使山区的地质构造发生了变化，到处都是开裂塌方的山体，随便一点声响震动都可能让山体滑坡、巨石滚落。大面积的塌方和滚石在一次次的强震中，随着强震的发生和结束飞起又落下。
（五）、汶川大地震类型
地震包括构造地震、火山地震、塌陷地震、诱发地震和人工地震5种类型，其中构造地震约占全世界地震的90%以上。
构造地震是指地下岩层发生错动造成的地震（图3）。当地壳（或岩石圈）的刚性岩层在地应力作用下发生形变，当经过多年或更长时间缓慢积累起来的地应力超过岩层所能承受的极限时，变形的岩石发生突变而快速破裂，或断开，或错位。将巨大能量突然急剧释放出来，并将能量的一部分以地震波的形式向四面八方传播，是地面发生振动，这就是构造地震。其特点是发生突然、孕育过程漫长、活动频繁、延续时间长、波及范围广、破坏性大。汶川大地震属于构造地震。
（六）、汶川大地震的显著地质特征
1、逆冲型地震
逆冲型地震即属于高角度（>60度）的逆冲右旋型地震。地震断层的西翼向上又向北滑动，形成南部映秀段以向上逆冲为主，北川北段以右旋走滑型为主。逆冲断层的特点是上盘动而下盘不大动，因此位于上盘的汶川、茂县受灾远比位于下盘的成都严重。
2、浅源地震
浅源地震的震源深度仅为10-20千米，属于浅源地震。地震按震源深度分为浅源地震（深度小于70千米）、中源地震（深度70-300千米）和深源地震（深度300-700千米）。破坏性最大的地震都属于浅源地震，其发震频率高，约占全球地震总数的90%，而且其震源多集中在地表以下5-20千米的深度范围内，所释放的能量占总释放能量的85%是地震灾害的主要制造者，对人类影响最大。
这次地震是典型的断裂带地震，震源深度14km，属浅源地震，地震所释放的能量经过很短的距离就可以抵达地面，因此，对于地面上的物体破坏更为致命。烈度分布平面图不是以震中为圆心，不断向外画等距离圆圈的扩散方式，而是在断裂带上展布。这次地震的破裂带呈＂中间窄，两头粗＂的哑铃状。哑铃的一头是汶川县的映秀镇，另一头是北川县城。地表破裂带的表现形式受断层几何部位、断层运动方式和地理构造复杂等影响，主要为山体崩塌和地层错动。小则几十万平方米，大则几千万平方米的大面积的山体开裂、失衡，在地球重力的作用下，滑入谷地形成山体滑坡，而崩塌、滑坡所形成的大量松散岩体，不仅掩埋了村镇、道路，还为泥石流的发生提供了物质来源，阻塞河道，形成堰塞湖，这也是这次地震地质灾害深重的原因之一。
参考文献
【1】宋青春。邱维理。张振春编著。地质学基础。北京：高等教育出版社，2005，11
【2】贾跃明主编。地球。2009年第2期。总第166期。中国地质博物馆主办