没有任何预警,大地突然颤动起来…… 当天翻地覆般的震动停下来后, 人们不禁要问: 5·12 四川汶川大地震究竟是怎么发生的? 专家解读汶川大地震 汶川大地震撼动大半个亚洲。人们要问:这场毁灭性的大地震究竟是怎样发生的? 2008年5月12日14时28分发生在四川省汶川县的8.0级大地震,造成了自唐山大地震以来中国最严重的自然灾害,震中烈度达到十一度,接近最大烈度。这次地震能量之大,波及大半个亚洲。根据GPS测量和专家实地考查发现,5月12日汶川大地震造成四川盆地沉降,龙门山大幅度抬高,重庆地区也有所抬高。根据国务院抗震救灾总指挥部权威发布:截至6月9日12时,四川汶川地震已造成69142人遇难,374065人受伤,失踪17551人,累计受灾人数4624.9048万人。主震区已累计监测到余震11194次。这场大地震还引发了多种与地震相关的次生自然灾害。这次地震灾害造成的人员伤亡之惨重,财产损失之巨大,以及由于地处山区造成的救援之艰辛,世界罕见…… 这场毁灭性的大地震究竟是怎样发生的?现在已有初步结论:根本原因是板块运动——印度板块向亚洲板块俯冲,造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动,在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压,遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡,造成构造应力能量的长期积累,最终在龙门山北川—映秀地区突然释放,大地震由此发生。 应读者要求,本刊特别约请有关专家从不同角度解读5·12四川汶川大地震。 温家宝总理站在北川县城旁的山头上,向这个满目疮痍、被大地震摧毁的县城,投去最后的一瞥。这个有着1500年历史的古城突然结束了它的生命,人们已经开始谈论在这里建地震博物馆。幸存的生者离开了,难以言说的伤痛却永远留下…… 汶川大地震·龙门山 范晓 四川省地矿局区域地质调查大队总工程师 在离成都如此近的地方,竟然出现震级如此之高的大震,并造成如此惨重的破坏和损失,的确大大出乎专家们的意料。 地震发生时,我乘坐的越野车正行驶在成都望江楼附近的府河边。“我当时感觉到汽车在发飘。”驾驶员老赵事后这样说。因汽车在行驶,我当时并未感觉到震动,只看到脸色煞白、惊恐万状的人们从路旁的楼群里冲出,向着府河边狂奔。我们以为河里出了事,便停下车观看,这时才感觉到汽车在剧烈地左右摇晃,我们终于明白:地震了!我打开车门下车,地面还在剧烈晃动,感觉像是踩上了软软的东西,有点站立不稳和下坠。 最让人不敢相信的是,成都竟会有这么强烈的震感,这是所有在成都生活过的人都不曾经历过的。我当时想到的是,成都附近一定有什么地方发生了罕见的强烈地震。下午3点多钟,在四川大学校园里,一位学生骑车过来说,“汶川,7.8级。”这是我最初得到的信息。一反常态的龙门山地震带 这次地震从一开始就被称为“汶川大地震”。然而,当我把震中标注在图上时才发现,震中虽然在行政区划上属汶川县所辖,但离震中直线距离最近的县级城镇却是都江堰,只有21公里,离汶川反到有56公里。中国地震局发布的此次大地震的震中是:北纬 31.0°,东经 103.4°。如果要用具体的居民点位置来描述震中,那么应该是:汶川县映秀镇西偏南38°方向约11公里,汶川县水磨镇北偏西11.5°约7.5公里。 震中按确定方法的不同,有微观震中(亦称仪器震中)与宏观震中之分。通常所说的震中一般都是指根据仪器记录的地震数据所确定的微观震中。宏观震中是根据实地调查确定的地震后破坏最严重的地区。如果要从震害最严重的地区来确定宏观震中,那无疑是由映秀至北川这个东北方向延伸的地带。相比较而言,汶川还不是遭受破坏最严重的地区。由此,考虑到这场大地震在四川大范围区域,特别是龙门山地区造成了极其严重的破坏,笔者以为将其称为“四川龙门山大地震”似乎更为贴切。 5月12日地震发生后,中国地震局公布的此次大地震的震级数据速报为7.8级,5月18日最终确定为8.0级。二者的差别看似不大,但从地震释放的能量来看,8.0级可以是7.8级的2〜3倍,也大致相当于6.0级的900倍。在离成都平原如此之近的地方,竟然出现震级如此之高的大震,并造成如此惨重的破坏和损失,的确大大出乎专家们的意料。四川省地震局著名专家韩渭宾感叹:“没想到是龙门山。”中国地震台网首席预报员孙士宏说,这次地震震前的表现形式和以往7级以上大震不一样,最突出的一点就是出奇的平静,临震以前的宏观异常基本没有。自1966年开始搞地震预报以来,这次地震前我们得到的信息量是最少的。 尽管在震后有舆论说,有人曾作出过此次地震的预报,未被重视,但从目前能证实的消息看,震前并没有人能按照地点、时间、震级三要素作出在龙门山地区将发生7级以上乃至8级强震的预报。 一度被传为曾发出预报的四川省地震局高级工程师周荣军谈到,他于2007年7月在美国《地壳》杂志上发表的一篇文章里,只是阐明北川—彭灌断层(即北川—映秀断裂带)具有发生强震的构造背景,并没有直接进行地震预报;中国地球物理学会的陈一文先生披露,从2006年开始,该学会的天灾预测专业委员会就汶川地区可能发生强震,曾向中国地震局提出过三次中期预测,但这种中期预报不可能确定较为准确的发震地点、时间和震级。中国地震局地球物理研究所研究员陈学忠在2002年发表的一篇文章中指出,“自1900年以来,四川地区7级以上地震平均时间间隔为11 年……自1900年以来四川地区发生的7次7级以上地震之前1〜3年,中国大陆地区都发生过7级以上的巨大地震。从1976年以来四川地区已经26年没有发生7级以上地震,远远超出平均时间间隔。在这种背景下,2001年11月14日在青海—新疆交界处发生了8.1级巨大地震,很可能指示在未来1〜2年内,四川地区将发生7级以上地震。”这仍然属于中期预报。而且,在四川诸多地震带中,有谁会想到是龙门山呢? 龙门山地震带属于中国“南北地震带”中诸多次级地震带中的一条,它沿东北—西南方向延伸,北起青川,经北川、茂县、汶川、都江堰、宝兴、天全至泸定附近,刚好分布在横断山区东缘与四川盆地相邻的地带,长约400公里,宽约70公里。 龙门山地震带因为毗邻人口密集、经济发达的成都平原及其城市群,历来受到人们的关注,但从强震活动的频度和级别来看,它是一个相对“沉寂”的区域。龙门山地震带有记录以来从未发生过7级以上地震,这里有记载的最大地震是1657年(清顺治十四年)发生的汶川6.5级地震,而且从1970年大邑6.2级地震以来近40年中,还未发生过6级以上地震。有人把1933年叠溪7.5级地震、1976年松潘—平武7.2级地震的松潘地震带和龙门山地震带混为一谈。实际上,从地质背景、发震构造以及地震频度和强度来看,这是两个不同的地震带。 5·12汶川大地震的发生,可以说颠覆了专家们对龙门山地震活动的基本认识。8.0级的大地震突然降临较为平静的龙门山,是我们漏掉了过去的大震记录,还是过去数千年的相对沉寂只是它蓄势待发的一种表象? 大地震孕育之地 龙门山连绵于成都平原西缘,巍峨挺立,蔚为壮观。杜甫曾用“窗含西岭千秋雪”的诗句来形容由成都平原眺望龙门山的景象。 龙门山能形成如此雄伟的山脉,是因为它作为青藏高原东部横断山的一部分,受高原东缘断裂活动的影响强烈上升,而四川盆地相对下沉的缘故。 与龙门山脉走向平行,有3条大断裂。当我们由成都平原向西北方向穿过龙门山时,就会看到龙门山完整的地质地貌结构,它依次出现的是:江油—都江堰大断裂;前龙门山;北川—映秀大断裂;后龙门山;茂县—汶川大断裂。 江油—都江堰大断裂是四川盆地与龙门山区的天然分界线,它又被称为龙门山的主边界断裂或主前缘断裂。这条断裂带的东侧,地壳相对沉降,因此接纳了来自西边山区的大量河流泥沙物质,在山前堆积形成了广阔的山前扇形平原。 前龙门山位于江油—都江堰大断裂与北川—映秀大断裂之间。从四川盆地向西行,在前龙门山可看到依次出现的台地、丘陵、低山、中山等不同地貌。 北川—映秀大断裂是前龙门山与后龙门山的天然分界,它又被称为龙门山的主中央断裂。 后龙门山位于北川—映秀大断裂与茂县—汶川大断裂之间。后龙门山主要是中山和高山,山岭海拔多在3500米以上,其中九顶山的狮子王峰海拔4989米,为龙门山的最高峰。 茂县—汶川大断裂是龙门山的西部边界或后缘边界,又被称为龙门山主后缘断裂,它也是龙门山与邛崃山、岷山的分界。 历史上龙门山地区发生的震级大于、等于6级的地震,其震中都位于上述3条大断裂中,同时表现出在主边界断裂→主中央断裂→主后缘断裂来回迁移的特点。这次5·12大地震的震中汶川,就在龙门山主中央断裂即北川—映秀大断裂上。 早在1929年,我国杰出的地质学家赵亚曾就确认,龙门山构造属于阿尔卑斯式的推覆构造。如果把龙门山的推覆构造作一个比喻,它大致像一组由西北向东南倾倒的多米诺骨牌。每一块“牌”就是一个岩石体或推覆体,每一块“牌”之间都是断层。这些“牌”原本是有规律地一层层叠放的,但由于压力推挤的作用,而且这种推挤力的主导方向来自一侧,于是“牌”就被打乱了位置,一块块“牌”像一片片瓦片,层层叠覆上去,并向主导推挤力来的方向倾斜。原来放在下层的“牌”可能就跑到上面去了。对龙门山来说,也就是出现了老岩层(推覆体)盖在新岩层之上的现象。这些推覆体遭受后期沟谷的侵蚀切割而残留在山体上部,便形成众多的飞来峰群。这些飞来峰风光秀丽、景观独特,历史上吸引了不同宗教在此营造庙观寺院。 大地震肇事者 根据专家分析,5·12汶川大地震是一次以逆冲为主,伴有顺时针走向滑动的地震。对地震波数据的分析表明,地震由震中的断层发生突然破裂和错动开始,破裂和错动沿着龙门山主中央断裂的界面迅速扩展,而且这种扩展主要是向东北方向进行,平均速度高达每秒3.1公里,从映秀经银厂沟、什邡红白、绵竹清平、安县茶坪,直至北川、南坝、关庄等地,就像一只无形的巨手撕裂着大地。在北川—映秀断裂带上,破裂产生的错动和变形不是均匀分布的,位移最大、变形最强的区域,除震中附近的映秀外,就算北川一带了,这也正是北川遭到毁灭性破坏的重要原因。 龙门山主中央断裂的突然破裂和错动,也使在它南北两侧的主边界断裂和主后缘断裂加速运动和变形,尤其是主边界断裂受到的影响更大,使得位于这条断裂带上的都江堰、蓥华、汉旺、睢水、安县、江油等地遭到极其严重的破坏。 汶川大地震·龙门山 刘兴诗 成都理工大学教授 龙门山其实从未太平过,大地震的年代早在人类文明史之前就开始了。古老的飞来峰就是地震的产物。 5·12汶川大地震的根本原因是板块活动的结果。进入新生代以来,南方的印度板块一直向北方推移,经过强烈挤压,使原来的古地中海东延部分逐渐消失,然后又使喜马拉雅山脉隆起。印度板块一直以俯冲的形式楔入西藏板块下面,使喜马拉雅山脉不断抬升,同时使西藏板块向东挤压扬子板块。西藏板块和扬子板块都是欧亚板块的一部分,这个大板块分裂成许多小板块,四川盆地就在扬子板块上。 龙门山是青藏高原的前缘,也是西藏板块的前缘。当它用力挤压扬子板块的最西端,也就是成都平原的时候,许多巨大的山头被推过来,在彭州和什邡境内,形成举世罕见的飞来峰奇观,成为了两个板块挤压的活证据。可以想象,在形成这些飞来峰的时候,一定产生了特别强烈的地震,不知比今天的5·12汶川大地震强烈多少倍,只不过那时人类还没有出现,不可能留下任何记载。 从这一点上,我们可以明白,龙门山完全有形成强烈地震的地质构造机制,也有极其强烈的地震历史。地震活动是一种地质现象,必须从漫长的地质时期的眼光来审视,不能仅仅局限于区区人类历史记载,否则就有短视之嫌,也会错误地把龙门山排除在强烈地震带之外。 汶川大地震·南极 王自磐 国家海洋局第二海洋研究所研究员 如果要追究5·12四川汶川大地震的“元凶”,那得从2.5亿年前说起。 如果我们追根溯源,追究这次地震灾害的“元凶”——印度板块源自何处,那得从大约2.5亿年前(前寒武纪)说起。 那时地球上的陆地大体上连成一片,称之为泛古大陆。从那以后至1亿年前(侏罗纪后期至早白垩纪),这块超级大陆逐渐分离为南、北两大片,北片称之为劳亚古陆,包括了现今的北美板块和欧亚板块,南片称之为冈瓦纳古陆。在随后的地质年代里,超级大陆继续发生破碎、分离和漂移。南面的冈瓦纳古陆进而分裂成东西两大块。西冈瓦纳板块包含南美板块和非洲板块,东冈瓦纳板块包括澳大利亚、南极和新西兰,以及印度等板块。 到大约7500万年前(晚白垩纪),随着海底的不断扩张和板块的漂移,西冈瓦纳板块的非洲板块和南美板块继续发生分裂,东冈瓦纳板块的南极板块与澳大利亚板块完全脱开,包括西南极部分与新西兰的脱离。原来位于南极大陆北面的印度小板块脱离南极板块,早于澳大利亚和新西兰向东北方向不断移动。 在大陆分离的过程中,南极板块同时发生了一系列的转动,最终渐移至现今的位置。而印度小板块在不断向欧亚板块接近和靠拢的过程中,同样也发生了转动。在经历了7000万年漫长岁月和从南半球跨越赤道向北半球的长途跋涉之后,印度板块终于在亚洲大陆的南部,西起伊朗东至缅甸之间的部位与欧亚板块相遇,就像一位远从南极大陆出嫁的新娘,终于寻找到了自己的如意郎君。不过,大概是因为远途奔波和求君心切,这辆满载“嫁妆”的南来“婚车”竟然刹不住车,至今还直往“婆家”门里冲撞。这不,拱起了青藏高原不说,还惹出5·12四川汶川大地震的天大祸事。 由于迄今印度小板块在欧亚板块的下方仍不断向北推进,造成了青藏高原的持续隆起。国外有专家预测,在5000万年之后,印度小板块的大部分将有可能消失在青藏高原之下。 汶川大地震·成都 洪时中 成都市防震减灾局研究员 近两千年来,四川地区发生过十多次7级及以上地震,但5·12四川汶川大地震打破了历史记录。 5·12汶川大地震的发生,使震区人们的生命财产受到重大损失,距离震中直线距离仅92公里的四川省会城市——成都也受到波及。那么,这次地震对成都的影响怎么样呢? 5月12日14时28分地震发生时,我正在成都市政府第三办公区的院子里和人谈话。地震突然发生了。我感觉地面摇晃得非常厉害。我搞地震工作30多年,今年65岁,主要生活在成都,从来没有经历过这么剧烈的摇晃。我的第一反应是拿出手机看地震发生的时间;第二个反应是估计每摆动一次所需的时间以及摆动的次数。我的第一感觉是上下颠簸,心想这次地震不太远,我们离震中比较近;第二感觉是摇晃得十分厉害,而且周期比较长,认为这次地震非常大。结果不幸被我言中。当时我注意观察周围看得见的高楼,发现十几层的高楼摇晃得非常厉害,给人的感觉很恐怖,仿佛随时都有可能垮塌。我坐上一辆小车赶往四川省地震局,一路上没有发现有房屋倒塌,也没看见空中有烟尘。地震后,成都市有关部门组织拉网式搜查,结果证明成都市主城区没有一幢房屋在地震中垮塌,也没有压到一个人。 近两千年来,在四川地区,仅7级及以上地震就发生了十几次。那么,这次汶川大地震有什么特点?概略地说,具有几个“最”。 四川省有记录以来最大的一次地震。在我国,地震最多的是台湾省,但台湾的地震大都发生在海里;第二是西藏;第三是新疆;云南和四川并列为第四。从公元前26年开始,古书里就开始有了关于四川地震灾害的记载。近两千年来四川发生的十多次7级以上地震中,最大的地震只有7级,而这次汶川大地震是8.0级,四川地区有史以来从来没有发生过这么大的地震,打破了历史记录。 距离成都市最近的一次大地震。四川有记录以来曾经发生过多次7级以上地震,但大多离成都很远。离得比较近的有:1786年6月1日(清乾隆年间),贡嘎山东侧泸定以南发生约7级地震,波及到成都,但它的震中距离成都约200公里。1933年8月25日,阿坝州的茂县叠溪发生7.5级地震,造成严重破坏,还在岷江干流上形成了3个堰塞湖(现在还剩下两个,从西线到九寨沟旅游途经的叠溪大小海子就是那次地震遗留下来的)。那次地震也波及到成都,城里至少死了两个人,但那次地震的震中距离成都约150公里。1976年夏天,四川松潘、平武之间发生两次7.2级地震,距离成都约220公里。而这次汶川8.0级地震的震中离成都的直线距离为92公里,是距离成都最近的一次大地震。 有记录以来四川省(同时也是成都市)死亡人数最多、破坏最严重的一次地震。四川地区过去遭遇过多次地震的袭击,但死亡人数最多的一次是2万,而这次地震总共造成了6.9万余人死亡、1.7万余人失踪(截至6月9日),远远超过历史记录。这也是我国自1976年唐山大地震以来死亡人数最多的一次地震。 地震发生后,人们一直都在关注这次地震的发展趋势。还会发生这么大的地震吗? 经过来自全国的地震专家会商的结果,得出关于地震趋势的非常重要的结论:5·12汶川地震属于主震-余震型,最大余震6~7级。 在一次较强的地震前后,震中及其附近往往会接连发生一系列地震,地震学家把这一系列地震称为一个地震序列。一个地震序列中最强的地震称为主震;主震后在同一震区陆续发生的较小地震称为余震;主震前在同一震区发生的较小地震称为前震。地震序列可分为以下几类:主震-余震型:最大地震与次大地震的震级之差大于等于0.6、小于等于2.4的地震序列。双震型:最大地震与次大地震的震级之差小于等于0.5的地震序列。震群型:震级之差小于等于0.5的最大地震数达到3或更多的地震序列。孤立型:最大地震与次大地震之差大于等于2.5的地震序列。专家的结论是,汶川大地震属于主震-余震型,也就是说,不会有第二个8级甚至比8级还要大的地震。 那么,余震会发生在哪些地方呢?主震-余震型地震的余震只可能发生在余震区内,也就是沿龙门山的300多公里长的一个很狭长的条带上。 余震会持续多久呢?这个问题目前专家还不能下结论,因为要根据地震序列的发展趋势进行判断,但有一点是肯定的,这次地震的余震远远没有完,将持续比较长的时间。以唐山大地震为例。唐山大地震发生在1976年7月28日,震后110天还发生了一次6.9级强余震;到1977年5月12日,还发生了一次6.2级余震。总的说来,余震是在不断衰减的,每天发生的次数越来越少,强度也越来越小,不过中间也有起伏。地震就是这么“狡猾”,往往在人们已经淡忘时,突然来一次大的余震。 汶川大地震·成都 刘兴诗 成都理工大学教授 成都市区与龙门山断裂带之间隔着一片广阔的平原,平原里深厚的砂粒石层犹如防护衣呵护着成都。 5.12汶川大地震发生后,人们十分关心一个问题:位于龙门山附近的成都市区距离震中比北川、青川近得多,为什么几乎毫发未伤? 这首先要从发震构造说起。成都市区在成都平原东緣,虽然平原内也有两条小断层,但它






