汶川地震使研究人員認識到地震遠比人們想象的復雜

“5·12”汶川地震已經過去四年,但其給人們帶來的影響遠非只有情感上的傷痛,它還顛覆了一些以往人們對地震認識的基本理念,使研究人員認識到,地震遠比人們想象的復雜 。
 
對此,中國工程院院士趙文津在一次地震研討會上曾表示,地震學家目前從不同角度對地震的研究不斷有新的發現,對于地震發生機理的認識更趨于接近本質 。但對于地震中哪些現象具有特殊性,哪些現象具有普遍性,并不明晰 。若能把不同視角發現的內容進行綜合分析和考慮,或許地震學能獲得一次飛躍性發展 。
 
四年來,無數科技工作者為達成這一目標不斷奮斗著 。
 
汶川并非只有一次地震
 
今年4月 , 中國地震局地質研究所副所長徐錫偉課題組完成了國家自然科學基金課題——汶川地震三維發震構造、現今運動狀態和區域活動斷層發震危險性綜合評價 。
 
課題組發現,汶川地震地表破裂帶可劃分出兩段:其一,以逆沖運動為主,寬約為10km、長約112km的映秀段;其二 , 兼有逆沖運動分量和右旋走滑分量,寬約7km、長約118km的北川段 。它們之間以青川張性階區為界 。
 
徐錫偉認為,從地震破裂分段特征可知,汶川地震由一個震級相當于7.8級和另一個7.6級地震發生級聯破裂而成 , 而非許多人想像的那樣:只發生了一次大地震 。
 
研究中,不少地震專家考察也發現,汶川地震確有兩次破裂過程 。初始破裂即映秀破裂段,持續時間為50秒 。隨后,地震波遇到了障礙體 , 稍停留,才沖破障礙體,用40秒時間繼續向東北方撕開北川以北巖體 , 抵達青川 , 產生了第二次破裂,能量兩次集中釋放 。
 
中國地震局地球物理所研究員王椿鏞也告訴采訪人員,他從地球物理角度對汶川地震的研究得到了與徐錫偉很多一致的結果 。
 
不過,他認為 , 汶川地震仍可以看成90秒內完成的一次地震 。只因地下介質不同,分布不均,地震波遇到了剛性較大的物質 , 停留了幾秒后,繼續向東北傳播至青川形成 。
 
一次地震多個極震區
 
加拿大蒙特利爾大學教授嵇少丞,在汶川地震后多次赴災區實地考察 。他在給采訪人員的電子郵件中介紹,過去不少地震學家認為:地震波傳播方式如同石頭扔進水里,呈圓形向四周傳遞 , 能量逐漸降低 。而且,一次地震只有一個極震區 , 其幾何中心就是地震的宏觀震中 。
 
然而,汶川地震的地震波沿著斷裂帶傳遞和釋放 , 呈橢圓形從南到北出現了4個極震區 。這4個點處于同一個斷裂面 。汶川地震的宏觀震中,實際上是一條延長近270公里的斷斷續續的窄帶 , 而非一個點——映秀 。
 
他說,盡管有地震學家很早就認識到地震波的傳播不是簡單地向四周均勻傳播 , 但汶川地震發生后,不少人還是把地震的極震區誤解為以地震儀測定的微觀震中點為圓心的一個同心圓,客觀上影響了人們對災情的總體認識 。
 
如在汶川地震后,救援大部隊開始往映秀集結 , 救災物資和大型工具也都運往映秀附近 。一天后才發現,北川、青川乃至甘肅文縣的地震災情也十分嚴重 。
 
地殼淺層存在地震
 
中科院測量與地球物理研究所大地測量與地球動力學國家重點實驗室主任倪四道,2009年承擔了國家自然科學基金支持的“汶川地震余震高精度水平位置和深度確定”研究項目 。
 
他介紹,以往的研究表明,地球上淺于3公里的地震非常罕見 。但其課題組在汶川發現,在汶川地震的余震區東北段,有相當多淺層地震,接近地球的表面 。
 
更有意思的是 , 一些地震地表根本看不見 。如,2008年8月5日汶川即有6級地震,發生在地面沒有破裂的地方,卻非常淺 。
 
對于淺層地震, 研究人員通過合成孔徑雷達就能看見 。但在汶川地震前,淺層地震學術界極少發現 。
 
倪四道還告訴采訪人員,有關汶川地震更詳細研究表明,這次地震發生在多個斷層上,而不是通常認為的一次只有一兩個斷層 。
【汶川地震使研究人員認識到地震遠比人們想象的復雜】
王靜 中國科學報