从断裂构造形迹分析汶川地震构造应力场特征.pdf

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1、磅他鹭第3I卷第2期GEOLOGY0FSHAANXI文章编号：1001--6996(2013)02—0O44—O3从断裂构造形迹分析汶川地震构造应力场特征谢振乾(西安市地震局，西安710007)摘要：通过对四川汶川地震野外断裂构造形迹的实地考察的部分资料，结合汶川地震震源机制解等，分析了该区域构造应力场特征，对研究该区域地震活动有一定的指导意义。关键词：汶川；地震；断裂；构造形迹；应力场中图分类号：P542．3文献标识码：A2008年5月12日，我国四川汶川发生了震惊中外的8级大地震，给人民生命财产造成了巨大损失。汶川地震后，很多学者、专家曾对此

2、次地震从多方面进行研究j，提出了自己的见解。大震之后余震不断，并沿龙门山断裂带呈单极北东向扩展，地震波的反演结果(陈运泰等，2008)显示地震破裂带长度>300km，宽度50—70余km。笔者也曾深入灾区，对地震遗迹和构造形迹进行实地考察，获得部分第一手资料，并通过对这些资料的分析，结合前人研究成果，从中获得了该区构造应力场的粗浅认识。1震区区域地质概况南北地震带包括云南全省、四川西部、甘肃和青海东部及宁夏回族自治区等，是中国大陆中部南北走向的地震密集带、复杂地质构造带，地处我国大陆地势西高东低的阶梯式陡坎部位，地形对照极为明显。地球物理资料显示

3、为陡变的条带状重力负异常带，其两侧地壳厚度和结构明显不同，东侧是相对稳定的地台区，西侧以地壳相对活动的地槽区为主。南北地震带受地质构造控制。根据地质构造、地貌类型、构造形式、力学性质等，前人将其分为三段(北段；贺兰山一六盘山地震带，中段：天水一武都一文县一川西北地震带，南段：安宁河一滇东地震带)。南北地震带中段北西向龙门山断裂带可分为三个次级断裂带：即平武一茂汶断裂带，北川一中滩铺断裂带，江油一灌县断裂带。此次8级地震就发生在龙门山中央断裂带上。收稿日期：2叭3_-01—06作者简介：谢振乾，男，54岁，教授级高工，曾发表论文近3O篇。现从事防震

4、减灾管理工作。第2期谢振乾：从断裂构造形迹分析汶川地震构造应力场特征452构造形迹2．1“最牛的教学楼”附近地面变形特征彭州市白鹿镇九年制中学教学楼“5·12”地震时，一条北东向断裂从两栋教学楼之间通过，建在断层带上盘(左侧)的教学楼相对建在下盘(右侧)的教学楼瞬间抬高了3m，留下一个陡坎，形成了罕见的地震奇观。两栋教学楼除窗户玻璃损坏、墙体个别处出现细小裂缝外，整体完好。师生零伤亡。被称为地震中“最牛的教学楼”。而教学楼侧旁北东、南西方向位于断裂带上的建筑物，全部坍塌损坏。形成陡坎的断裂走向NE，倾向NW，为一逆冲为主，兼有右行的断层。“3m”

5、陡坎走向大致为NE46。，东侧(右)的水泥地面上分布几条裂缝，裂缝长度不等，总体走向NEE，局部呈“锯齿”状，反映受近东西向挤压应力作用。另外，学校外有一条河流，走向NE45。左右，跨河流通向对面居民区的桥成为中法侨，系法国人鱼霞松任下书院院长时，亲自设计施工而建成。此桥在“5·12”地震中遭受严重破坏，不能通行。‘2．2小鱼洞大桥桥面裂缝特征小鱼洞大桥位于彭州市小鱼洞镇以南，横跨湔江。地处龙门山中央断裂和龙门山山前断裂之间。小鱼洞断裂长约6km，走向NW，两端分别终止于龙门山中央断裂和龙门山山前断裂，为左旋逆冲走滑断层。断裂带宽5—20m，显示

6、断层西南盘抬升，东北盘下降J。小鱼洞大桥在“5·l2”地震时遭到毁灭性破坏，已被列为地震遗址之一。小鱼洞大桥在此次地震中部分保留的桥面上出现多处裂缝，特征的力学性质属左旋张扭性，力学分析印证了该区域近东西向应力场特征和小鱼洞断裂的力学性质、运动方式。2．2什邡化工厂地面裂缝特征什邡市距汶川最近距离不到40km，与之同属龙门山脉中段的两翼。此次地震受灾面积达500km。什邡化工厂房屋倒塌严重，地面裂缝随处可见。裂缝走向北东东，力学性质主要为张陛，兼有左旋走滑。反映该区域受近东西向挤压的应力作用特征。3汶川地震区域构造应力场构造应力是地震孕育发展及发

7、生的直接动因，震源机制解能够判别断层错动方式和地震发震机制。有研究者’。对汶川地震序列震源机制解进行了求解，给出了125个4．0级以上(含一个3．9级地震)质量可靠的震源机制解。根据求解结果发现：汶川MS8．0级主震初始破裂为纯逆冲型，124个余震绝大部分是逆冲型或走滑型地震。汶川地震序列震源机制解具有分段分布特征，其P轴方位在近东西方向两侧一定范围内分布。勿容置疑，彭州白鹿中学、小鱼洞大桥和什邡化工厂等几处断裂力学性质、运动方式及张裂缝分布特征，均反映了该区域受近东西构造应力场作用的特征，这与震源机制解所反映的结果完全一致。汶川地震的动力学分析

8、表明，青藏高原受印度板块俯冲上隆，施于由西向东的水平力，使龙门f_LJ推复体向四川地块逆冲，致使在逆断层的上下盘之间的断层面上产生粘滑而