四川汶川8.0级地震的发震机理分析

一、地震的能量与影响

2008年5月12日14时28分，四川汶川发生里氏8.0级地震，由于地震震中位于人口密集的四川省成都平原西缘的龙门山区，导致人员、财产重大损失，据目前报道死亡人数超过12000人，灾情仍在扩大。

世界上最权威的美国地质调查局地震台网12日当天公布，汶川地震震级8.0 级，震源深度10km；我国地震台网12日公布为7.6级，震源深度33km，13日改为7.8级，震源深度10km；14日美国将震级改为7.9级，震源深度19km。

能量巨大，波及范围广，全国几乎都有震感，外电报道波及半个亚洲。北京有感达到3.5级地震强度。总能量相当260个广岛原子弹。危害程度与1976年唐山地震可比。

历史上川西发生过许多大地震，其中1933年8月25日叠溪7.5级地震，9300余人遇难；时隔32年又遇见了这次大灾难。

根据这次地震震源机制解资料推断，汶川发震是因龙门山构造带前缘主边界断裂—映秀断裂，由西向东逆冲运动的结果，破裂面向西倾，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，破裂方向主体受北东向龙门山构造带控制（图1）。　

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，在造成青藏高原隆升的同时，因东侧四川、鄂尔多斯低地形形成的位势和重力势差，导致高原向东的测向流动和挤压。又由于四川、鄂尔多斯地块是具有岩石圈根的稳定地块（深约200km），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挤压，迫使物质堆积并向四川地块超覆，或沿着边界向南北两侧流动，形成宽大的南北向构造活动带（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，沿龙门山映秀断裂带北东方向约300km长的地带释放。

据分析和对比，汶川地震有两个特征：

其一，发生逆冲运动，成为罕见的冲断层地震

世界上绝大多数浅层地震为平移断裂地震或正断层地震，也就是说，地震是由于两个地块平行运动摩擦、或一个地块相对另一个下落而发生地震。而汶川地震运动是一个地块逆冲到另一个地块之上，其慨率不大。这是因青藏高原的向东侧向挤压造成的。同时震源机制解表明龙门山向东逆冲过程拌有向北的滑移，致使余震明显地向北东方向扩展，使茂县、绵竹、北川、青川等县市，甚至陕甘地区遭受重大损失(图1)。

由于逆冲运动应力释放比较缓慢，所以余震密度大、持续时间长。

其二，震源超浅，危害巨大

汶川地震的另一个特征是震源深度浅，美国先提出10km,后改为19km。中国国家数字地震台网精细分析结果最新公布为10km。浅层地震具有巨大的破坏性，1995年神户7.2级地震的震源深度也约10km，1976年唐山7.8级地震深度22km，也属浅震。

众所周知，大洋板块俯冲带的地震最深可达数百千米，如西太平洋俯冲带最为典型。印度板块向北俯冲到亚洲板块之下，主俯冲面也深达40-80km。通常认为地震多发生在两个板块的界面附近，多为深源地震。而汶川地震震源只有10km，不属深板块边界的效应。最新的构造动力学认为，青藏高原东部并非上百千米厚的岩石圈（地球的最外层的固体圈）整体向东同步挤压，而是分层向东流动，并且各层的流动速度不同，造成地壳的分层运动。有一比，就如五屉橱在搬运推挤时，各个抽屉分别抽拉的效果一样。汶川浅源地震可能证实了中地壳快速流动，导致龙门山向东的逆冲运动所致。

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。