陈运泰：汶川地震的成因断层、破裂过程与成灾机理(2008-07-25)成都

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2008年汶川8.0级地震发震断裂的滑动速率、复发周期和构造成因

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第５１卷第４期２００８年７月
地球物理学报
ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳ
Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．４，Ｊｕｌ２００８ｙ
张培震，徐锡伟，闻学泽等．复发周期和构造成因．地球物理学报，：２００８年汶川８．０级地震发震断裂的滑动速率、２００８，５１（４）１０６６～１０７３，ＺｈａｎＸｕＸＷ，ＷｅｎＸＺ，ｅｔａｌ．ＳｌｉａｔｅｓａｎｄｒｅｃｕｒｒｅｎｃｅｉｎｔｅｒｖａｌｓｏｆｔｈｅＬｏｎｍｅｎＳｈａｎａｃｔｉｖｅｆａｕｌｔｚｏｎｅａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｇＰＺ，ｐｒｇ，２，ＣｉｍｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅＭａ２Ｗｅｎｃｈｕａｎｅａｒｔｈｕａｋｅ００８，Ｓｉｃｈｕａｎｈｉｎａ．犆犺犻狀犲狊犲犑．犌犲狅犺狊．（ｉｎｐｙ１ｑ狆狔），（）：２００８，５１４１０６６～１０７３Ｃｈｉｎｅｓｅ

汶川地震次生灾害的成因_成灾与治理

四川５．１２汶川地震主震区包括四川北部、陕西西南部、甘肃南部。

震中汶川县位于北纬３１°，东经１０３．４°附近。

主震区地处青藏高原东缘活动构造带，由岷山断块和龙门山构造带构成，地形条件复杂，地表破碎程度较高，地震频繁发生。

汶川５．１２地震伤亡４０余万人，重灾地区超过１０Ｘ１０４ｋｍ２，对成都、绵阳、德阳、广元、阿坝州等地区造成巨大破坏（图１）。

地震造成地层破裂，地表破碎，在余震和夏季暴雨的作用下，极易诱发次生灾害。

地震次生灾害发生频率高、破坏程度大、影响深远，对地震诱发次生灾害的研究成为抗震、减灾的重要内容。

当前，地震造成的原生灾害已引起学术界的广泛重视，而对地震次生灾害的研究较少。

一些学者对地震次生灾害进行了预测和模拟，还有学者做了地震次生灾害对现代城市的影响等相关研究，但从灾害学角度对地震次生灾害进行研究成果很少。

本文从灾害学角度对汶川地震次生灾害的成灾机制进行了研究，提出了具体的防治措施，以期为汶川地区防震、抗震和灾后重建提供一定的理论依据和决策参考。

１．１坡地地质灾害崩塌、滑坡、泥石流是山区常见的坡地地质灾害。

汶川地震后岩层破裂，地表破碎，植被遭受严重破坏，暴雨频繁发生，为崩塌、滑坡、泥石流提供了物质、动力和触发条件。

滑坡是雨季发生最多的灾害，影响范围广，危害严重，大地震经常引发滑坡，有的与地震同时发生，有的滞后一段时间发生，使老滑坡复活。

汶川、茂县、北川、彭州是地震重灾区，在暴雨等致灾因子的作用下，滑坡和泥石流广泛发育，已有数万人丧生。

地裂缝、地面塌陷、道路滑塌在震后也大量出现。

地震震动强烈，导致地面出现裂隙，形成地裂缝。

地面塌陷受岩性、构造、岩溶发育状况、上覆岩层载荷、水动力与溶蚀条件等因素制约。

地震使地质构造发生变化，岩层破裂，在暴雨的诱发下，溶蚀作用增强，容易引发塌陷。

汶川地震后发现震区地质灾害隐患点４９２９处，其中特大型隐患点１５８处，大型隐患点１２７１处，中型隐患点１８１７汶川地震次生灾害的成因、成灾与治理业界观察处，严重威胁着９４万多人的安全。

2008年中国四川汶川大地震的地震断层

断层与这条道路大致平行，东北一西南方向向画面内伸展，穿北川城横
第ｌ０期
２０中国四川汶川大地震的地震断层０８年
９
引发的。
原像似被挤压向东运动着（ｌ中的④ ）图。位于西藏高原东缘部的龙门山断层带，呈推向西藏高原东边的活动受阻的态势，因而成为受到压缩力的西藏高原侧隆起的逆断层
１４４人下落不明，７７人受伤，受灾总８０３４１７
数达４０６０万人。这次中国内陆发生的四川
大地震，因震源在汶川而被正式命名为汶川地震。这次地震的矩震级（Ｍ）７９，是．其能
图１汶川地震震中四周地形图。黑圆是６月１２日以前发生的４级以上余震（根据中国地震台
地震的可能性。
构成的断层一褶皱变形带，也称为龙门山断层一褶皱带。龙门山断层带是平均海拔高度５０００Ｉｎ以上（源四周的最高峰贡康嗄山的震
海拔高度是７５的西藏高原和海拔高度５６ｍ）
５０ｍ左右的四川盆地西边缘之间的明显的０
网中心Ｊ图中的④ 是西藏高原四周地形和２０年汶川地震（号）。０８星。单向箭头表示印度板块推向西藏高原的方向，灰色箭头表示西藏高原向东挤压方向。中的⑥ 是龙门山断图
层带的模式图。因压缩力作用，西藏高原侧的岩盘沿着：－山断层带冲向四川盆地的岩￣ｆＩ
震级最大的一次地震。
阔地区遭到严重灾害。据中国政府发表的信
息，７月１日为止，已有６５人死亡，到９９１

解析汶川8.0级地震成因

y R 北京时间2008年5月12日14时28分在四川省汶川（北纬31.0,东经103.4）发生8.0级地震，这是新中国建立以来我国造成人民生命财产损失最大的地震。

据我国地震台网测定并综合多个研究机构得到的汶川8.0级地震的震源机制解表明，地震破裂面南段以逆冲为主兼具右旋走滑分量，北段以右旋走滑为主兼具逆冲分量，该破裂面从震中汶川县开始破裂，并且破裂以3公里每秒的平均速度向北偏东°方向传播，破裂长度约300km ，破裂过程总持续时间近120秒，地震的主要能量于前80秒内释放，最大错动量达9米，震源深度约23公里左右，矩震级7.9，面波震级8.0。

地震破裂为单侧破裂，由西南的汶川映秀镇往东北方向的北川县、青川县扩展，走向与龙门山断裂带吻合。

我国大陆处于印度板块和太平、菲律宾板块的双重作用之下。

按活动地块理论，我国大陆又可划分为5个一级活动地块区和若干活动地块。

(见图)历史地震显示，我国大陆%以上的7级以上地震发生在一级和二级活动地块的边界构造带上。

汶川地震震中位置在青藏地块区和华南地块区的边界构造，龙门山断裂带上。

具体而言,其西北为向东南运动的巴颜喀喇地块，其东南为相对稳定的四川盆地。

(见图2)三叠纪（约2.3亿年）开始发育的龙门构造带，一直强烈活动，造就了与其伴生的四川前陆盆地。

经过长期的构造演化，形成至今仍在活动的龙门山推覆构造，主要由山前隐伏断裂、前山断裂、中央断裂和后山断裂组成。

断裂带解析汶川8.0级地震成因4C hi na E m er genc escue.1491905y R 在走向上还可分为南段、中段和北段。

(见图3)由于印度板块与欧亚板块碰撞，导致青藏高原地壳缩短、隆升，同时伴随地壳物质向东流动。

具体表现为由左旋走滑速率约为10m m /a 的昆仑断裂和玉树-甘孜-鲜水河断裂为边界的巴颜喀拉地块的向东南运动，受到四川盆地（华南地块）的阻挡，导致应力积累，突发破裂，汶川地震发生。

汶川地震成因

成因地震专家普遍认为引发地震的原因在于龙门山断裂带，其时印度板块往北推进，向亚洲板块挤压并不断地向亚洲板块下插入，导致青藏高原迅速上升，并在高原的边缘形成了地震多发的断裂带，其中就包括龙门山断裂带。

汶川位于龙门山断裂带上，这一地震带非常活跃，半个世纪以来已发生7级以上的破坏性地震多达10余次，距离汶川不远的松潘附近地区曾于1938年和1976年发生过7级以上的大地震。

不过，也有专家推断中国推动西部大开发以来，四川修建的大量水库可能诱发地震，其中四川地矿局区域地质调查队总工程师范晓称这次地震有可能是紫坪铺水库蓄水引发的。

从大的方面来说，汶川处于我国一个大地震带——南北地震带上。

宏观的解释是，“板块碰撞，碰撞的地区拱起青藏高原。

”科技大学地球与空间科学院倪四道教授对南方周末记者分析说，“青藏高原在隆升的同时，也同时向东北方向移动，挤压四川盆地向东北走滑，而汶川地震就发生在青藏高原的东南上。

”倪四道说，这次地震具体的发生机制是挤压，“一开始主要是挤压，到地震快结束时可能还有走滑的能量释放。

”倪四道说，这次汶川地震发生在青藏高原的东南边缘、川西龙门山的中心，位于汶川-茂汶大断裂带上。

而从小的方面说，汶川又在四川龙门山地震带上。

龙门山是新的青藏隆起板块和原来的老的云南、四川板块交错的地方，从这个角度讲，这个地方是个地震多发区。

中科院地质与地球物理研究所研究员、青藏高原研究专家王二七对汶川地区地质构造比较熟悉，5月上旬刚去过汶川地区。

他分析说，汶川地震发生在青藏高原的东南边缘、川西龙门山的中心，位于汶川——茂汶大断裂带上。

板块挤压、造成青藏高原的隆升。

高原在隆升的同时，也同时向东运动，挤压四川盆地。

四川盆地是一个相对稳定的地块。

虽然龙门山主体看上去构造活动性不强（从历史记录来看，尽管龙门山主体没有发生过大地震，但它北边的松潘在上个世纪初曾经发生过强震），但是可能是处在应力的蓄积过程中，蓄积到了一定程度，地壳就会破裂，从而发生地震。

汶川大地震震害特点与成因分析

汶川大地震震害特点与成因分析•相关推荐汶川大地震震害特点与成因分析汶川特大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失，通过对地震特点研究发现，汶川地震地震能量巨大，震级大，烈度超强，震源深度较浅，破裂长度大，地震持续时间长，这是造成巨大损失的内因。

下面是小编收集整理的汶川大地震震害特点与成因分析，希望大家喜欢。

汶川大地震震害特点与成因分析篇11 引言2008年5月12日下午两点28分，四川汶川发生了M8.0级特大地震。

这次地震震级大，余震也很多，地表破裂十分严重，同时也带来了次生灾害，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，是建国以来唐山大地震后的又一震害严重的特大地震。

我国处于西亚地中海和环太平洋的地震带交汇地区，是个受地震灾害比较严重的地区，然而我国对地震的研究起步比较晚，尤其是对房屋抗震研究也是十分缓慢。

而且对地震的研究主要是从理论和室内试验着手，但室内试验却很难模拟出现实的地震作用，再加上地震发生本身的复杂性，地震作用很难预测。

所以地震的作用机制及震害还很难准确确定。

因此对地震特点及震害分析就十分必要，这对我们研究地震作用机理，进行抗震设计有着十分重要的意义。

2 汶川地震特点根据房屋的破坏特征和实地研究，我们发现汶川地震具有以下特点：1、地震能量巨大、烈度超强。

8级地震释放的能量为7级地震的32倍，本次释放的地震波能量约为1023.7尔格，有专家称相当于当年上千颗二战时美国在广岛扔的原子弹的能量。

据有关资料介绍，在汶川卧龙获取的峰值加速度记录达0.9g（地震烈度10度强），在江油获取的峰值加速度记录达0.7g（地震烈度接近10度）。

此次地震所产生的峰值加速度大于0.4g（地震烈度9度）的区域尺度达到350公里，震中烈度高达到11度。

2、震源深度浅、破裂长度大。

汶川地震震源发生在地表以下19千米处，所产生的地面运动十分剧烈，地震破裂面从震中汶川开始向北偏东49度方向传播，破裂长度达240千米。

3、发震方式特殊、震动持续时间长。

地震的成因与类型影响

中科院院士陈运泰警告:晚期强余震或突然来袭四川在线 (2008-05-23 19:16:36) 来源：文汇报随着地震活动的衰减，人们常常容易放松对余震的警惕。

然而，中国地震局地球物理研究所名誉所长、中科院院士陈运泰日前警告说：“晚期强余震很可能在人们将其淡忘时突然来袭。

”在前天中科院地学部举行的四川汶川地震院士座谈会上，陈运泰发出了上述警告。

陈运泰介绍，此次汶川地震的面波震级为8.0级，根据矩张量反演得到的矩震级为7.9级至8.3级；而唐山地震的面波震级和矩震级分别为7.8级和7.6级。

也就是说，两次地震的震级差至少有0.3级，这意味着，“汶川地震所释放的能量大约是唐山地震的3倍。

”通过对地震台网记录到的数字地震资料，陈运泰和学生反演得出了汶川地震断层面上的破裂错动分布图。

该图显示，在此次地震的断裂带上，有两个比较大的破裂“亏空区”，即目前基本上未发生过破裂的地方。

陈运泰说：“这两个破裂…亏空区‟很可能发生较大余震。

”但他同时强调：“即使是余震预报，也不比预测主震容易。

”按照已有的一些震例和统计规律，余震的最大震级一般比主震平均低1.2级。

陈运泰指出，这个统计规律上下波动幅度很大，据此估算，汶川地震的最大余震应接近7级。

然而，到目前为止，汶川地震的余震尚未达到这个水平。

另一个值得关注的现象是，发生在我国华北和西南的地震，包括1965年东川地震、1966年邢台地震、1976年龙陵—潞西地震、1976年松潘—平武地震、1976年唐山地震等，很多都是以所谓“双震”的形式出现的。

陈运泰表示，此次汶川大地震如果是“主震型”，强余震的震级将接近7级；如果是“双震型”，未来发生地震的可能性更大。

“这两个情况都警示我们，要特别加强对强余震的监测。

”陈运泰再三强调。

“以往一些震例的经验表明，余震可能与主震相隔一个小时，也可能相隔几个星期。

”陈运泰指出，要准确预测余震发生的时间，难度相当大。

但是，地震往往是“狡猾”的。

汶川地震

一、龙门山断裂构造带是汶川大地震产生的直接原因汶川地震产生的原因，不同学者有不同的说法。

有的学者认为汶川地震产生原因与月相有关（也就与潮汐有关），“5·12”汶川地震发生在农历四月初八，即上弦月，地球、月球、太阳三者位置关系垂直，地球受到太阳、月球的引力，导致地面破裂产生地震。

我认为：地震是岩石圈在内力作用下突然发生破裂，地球内能以地震波的形式强烈释放出来，从而引起一定范围内地面震动现象。

大部分地震的发生与地质构造有关，在地壳中有断层，而且断层又具有一定的活动性地带，地震最容易发生。

二、地震分板块活动边缘地震和板块内部活动带地震。

我国是多处于亚欧板块与太平洋、印度洋交界地带，地壳比较活跃，多地震、火山，大部分是板块活动间地震，而汶川属于板块内部地震。

地震释放出来的能量越大，震级越高，震级每增加一级，能量约增加30倍。

通常，3级以下的地震，人无感觉，称微震；5级以上的地震为破坏性地震。

汶川8.0级地震比1976年7月发生在唐山的7.8级大地震危害还要大，此次地震使大半个中国都有震感。

汶川地震受印度洋板块的推挤，年轻的青藏高原向东隆起扩张，被古老坚实的四川盆地阻挡。

在青藏高原东缘，四川盆地西部，两个板块角力的结果导致青藏高原逐渐将四川盆地压在身下，形成北起广元，南至天全，长约500千米的龙门山构造带。

龙门山构造带中有几条断裂活动带，它们是汶川地震的直接原因。

断层的形成，一般解释为：两个板块的相对运动会在一个面内积聚起强大的应力，超过这个面附近介质强度时，开始沿这个面破裂，形成断层。

之后，断层面两个块体继续运动，由于断层面上下盘之间存在强大的摩擦力，在这个面还会继续积累的应力，直到新的应力超过摩擦力之后，就会触发沿断层面的进一步破裂。

三个世纪以来，青藏高原每年以数厘米的速度继续向东推挤，四川盆地仍然坚守不动，在两大板块体交接的龙门山断层上，岩体间已积累了强大的应力，如同一个超级巨大的弹药库，只等一颗火星，它便轰裂爆发三、 5月12日14时28分，震源位于汶川附近10-20千米的地下岩体终于不堪几百年来扭曲产生的重负，产生突然断裂和错动，汶川特大地震的导火索被点燃。

陈运泰院士解读汶川大地震震级

陈运泰院士解读汶川大地震震级
佚名
【期刊名称】《中国科技教育》
【年(卷),期】2008(000)006
【摘要】北京时间2008年5月12日14时28分，我国四川省汶川县发生特大地震，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。

根据我国地震台网的速报结果，此次地震震级为7．8级。

5月17日，我国地震台网宣布将此次地震的震级修订为8．0级。

那么，汶川大地震的震级究竟有多大？为何还要进行修正呢？在5月25日出版的《科技导报》2008年第10期上，中国地震局地球物理研究所名誉所长、地震学家陈运泰院士发表了一篇题为“汶川特大地震的震级和断层长度”的文章，【总页数】2页(P21-22)
【正文语种】中文
【中图分类】P315.9
【相关文献】
1.探寻地球内部奥秘对话中国地震局地球物理研究所名誉所长陈运泰院士 [J], 陈健
2.陈运泰院士荣获美国地球物理联合会国际奖 [J],
3.聆听大地脉搏探索地球奥秘--记著名地球物理学家、中国科学院院士陈运泰 [J], 刘红伟
4.本刊主编陈运泰院士当选为亚洲与大洋洲地球科学学会（AOGS）主席并被授予2013年度AOGS“艾克斯福特奖” [J], 无
5.陈运泰院士答谢词答谢词 [J], 无
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2008年5月12日汶川MW7.9地震的震源位置与发震时刻

2008年5月12日汶川MW7.9地震的震源位置与发震时刻杨智娴;陈运泰;苏金蓉;陈天长;吴朋【期刊名称】《地震学报》【年(卷),期】2012(034)002【摘要】综合运用四川省地震台网与紫坪铺水库地震台网的观测资料,精确地测定了2008年5月12日汶川MW7.9地震的震源位置与发震时刻.指出,对汶川地震这样的大地震精准定位,必须克服或尽量减少远台观测对地震精确定位的局限性、地壳介质模型的不完善性以及识别与检测初至波震相的不一致性等因素的影响.通过分析对比、反复试验,从上述台网中精心选取了方位分布均匀、具有近震源台站约束、直达P波震相确系由初始破裂辐射出的15个地震台的直达P波到时数据,反演得出精确度比区域性地震台网常规测定的精确度高一个数量级的汶川大地震的定位结果,即:发震时刻(北京时间):2008年5月12日14:27:57.59±0.03 s；震中位置:31.018°N±0.3 km,103.365.E±0.3 km；震源深度:15.5 km±0.3 km.%The hypocenter and origin time of the Mw7. 9 Wenchuan earthquake of May 12, 2008, were relocated precisely using the observation data from both of the Sichuan Province Seismic Network and the Zhipinpu Reservoir Seismic Network. It is pointed out that the factors affected significantly to the precise and accurate determination of the hypocenter and origin time of the great earth-quakes such as the Wenchuan earthquake are the limitation of far stations, incompleteness of the crust model used for earthquake location, and the inconsistency existed in the direct P phases detected from the near-by seismic stations and the far stations beinggenerated from different rupture areas and at different times. To diminish the limitation caused by these factors, data from the local seismic stations were analyzed, and from these stations, 15 near-by stations of epicentral distance of 5-160 km, with well azimuthal distribution, and with accurately correlated direct P phases were selected for inversion. The preferred relocated source parameters, obtained from inversion, have coordinates latitude 31. 018°N±0. 3 km, longitude 103. 365°E±0. 3 km, focal depth 15.5 km±0. 3km, origin time (Beijing Time) May 12, 2008, 14:27:57. 59±0. 03 s.【总页数】10页(P127-136)【作者】杨智娴;陈运泰;苏金蓉;陈天长;吴朋【作者单位】中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100871 北京大学中国地震局现代地震科学技术研究中心;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100871 北京大学中国地震局现代地震科学技术研究中心;中国成都610041 四川省地震局;中国成都610041 四川省地震局;中国成都610041 四川省地震局【正文语种】中文【中图分类】P315.3【相关文献】1.2008年5月12日四川汶川8.0级地震与部分余震的震源机制解 [J], 郭祥云;陈学忠;李艳娥2.用余震确定2008年汶川Mw 7.9地震的震源位置与发震时刻 [J], 张新东;闫俊岗;张小涛;燕玲玲;赵翠萍3.2008年5月12日四川汶川8.0级地震前后震源区应力水平估计 [J], 陈学忠;李艳娥;郭祥云4.地震震源与灾害评估分析:中国四川2008年5月12日Ms 8.0汶川地震 [J], 陈胜早5.2008年5月12日汶川MW7.9地震的同震粘滑过程研究 [J], 许健生; 黄辅琼; 李丽; 隗永刚; 舒优良因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

2008年四川汶川8级地震的成因分析

2008年四川汶川8级地震的成因分析2008年5月12日14时28分，在四川东部龙门山构造带汶川附近发生了8.0级强烈地震。

此次地震不仅在震中区附近造成灾难性的破坏，而且在四川省和邻近省市大范围造成破坏，其影响更是波及到全国绝大部分地区乃至境外，是新中国建立以来我国大陆发生的破坏性最为严重的地震。

汶川地震发生在四川龙门山逆冲推覆构造带上。

该构造带是青藏高原内部巴颜喀喇地块和中国东部华南地块的边界构造带，经历了长期的地质演化历史，具有十分复杂的结构和构造。

晚新生代的构造变形主要集中在灌县-江油断裂（前山断裂）、映秀-北川断裂（中央断裂）和汶川-茂县（后山断裂）及其相关褶皱之上，这次8级强震发生在映秀-北川断裂之上，是龙门山逆冲推覆体向东南方向推挤并伴随顺时针剪切共同作用的结果（图1和2）。

图1 龙门山断裂带及强震分布映秀-北川断裂全新世（10000年）以来具有明显的活动性，其长期地质滑动速率小于每年1毫米。

GPS观测表明龙门山构造带的现今构造变形也是以逆冲和右旋剪切为特征，但变形速度不大（图2）。

因而，龙门山构造带及其内部断裂属于地震活动频度低但具有发生超强地震的潜在危险的特殊断裂。

图2 龙门山断裂带及邻区的主要活动断裂及地壳运动速度场汶川地震的发生及龙门山向东南方向推覆的动力来源是印度板块与欧亚大陆碰撞及其向北的推挤，这一板块间的相对运动导致了亚洲大陆内部大规模的构造变形，造成了青藏高原的地壳缩短、地貌隆升和向东挤出（图3）。

由于青藏高原在向东北方向运动的过程中在四川盆地一带遭到华南活动地块的强烈阻挡，使得应力在龙门山推覆构造带上高度积累，以至于沿映秀-北川断裂突然发生错动，产生8.0级强烈地震（图3）。

图3 青藏高原向北和向南运动对龙门山构造带形成的挤压构造示意图。

综合多个研究机构得到的汶川8级地震的震源机制解表明，地震破裂面南段以逆冲为主兼具右旋走滑分量，北段以右旋走滑为主兼具逆冲分量，该破裂面从震中汶川县开始破裂，并且破裂以3.1公里每秒的平均速度向北偏东49°方向传播，破裂长度约300km，破裂过程总持续时间近120秒，地震的主要能量于前80秒内释放，最大错动量达9米，震源深度约10多公里，矩震级7.9，面波震级8.0。

陈运泰：汶川大地震的成因断裂、破裂过程与成灾机理(2008-09-17)郑州

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彭县－灌县断裂
Ya'an
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二、汶川地震的成因断层
PVAQ VSL
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KEV SUW WDD TAM
JOHN KMBO LSZ MSEY RER NWAO
2008-05-12 MS8.0
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南西
走向225° 倾角39° 滑动角117°
S
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150 s
北东－南西走向、倾角39°、以逆冲为主兼具小量右旋走滑分量的断层
汶川大地震的发生主要是龙门山断裂带三
二、汶川地震的成因断层
汶川大地震成因断层的震源机制由南至北逐渐地变化
二、汶川地震的成因断层
汶川地震震源机制由南至北逐渐地变化。
到了青川，以右旋走滑为主兼具有少量的逆冲分量。在北川，右旋走滑分量增加，变成逆冲－右旋走滑的断层错动。
化的地方，这些地方便是各种活动构造带，如
海岭、海沟、岛弧、平移大断层和山系。
一、汶川地震的地震构造背景
地震的成因
板块的相互作用是地震的基本成因
一、汶川地震的地震构造背景
弹性回跳
一、汶川地震的地震构造背景
1906年4月18日旧金山（MS8.3,MW 7.9)地震
一、汶川地震的地震构造背景

2008年汶川大地震的时空破裂过程

中国科学D辑:地球科学 2008年第38卷第10期: 1186~1194 《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS2008年汶川大地震的时空破裂过程张勇①②,冯万鹏②,许力生②*, 周成虎③,陈运泰①②†①北京大学地球与空间科学学院, 北京 100871;②中国地震局地球物理研究所, 北京100081;③中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101* 联系人, E-mail: xuls@† 责任作者, E-mail: chenyt@收稿日期: 2008-07-25; 接受日期: 2008-08-13国家基础研究发展计划(编号: 2004CB418404-4, 2001CB711005)和国家自然科学基金(批准号: 40574025, 40474018)资助摘要利用全球地震台网(GSN)记录的长周期数字地震资料反演了2008年5月12日四川汶川M S8.0地震的震源机制和动态破裂过程, 并在反演所得结果的基础上定量分析了汶川大地震同震位移场的特征, 探讨了汶川大地震近断层地震灾害的致灾机理. 反演中采用了单一机制的有限断层模型, 使用了从全球范围内挑选的、方位覆盖较均匀的21个长周期地震台垂直向记录的P波波形资料. 通过反演得出: 汶川大地震的发震断层走向为225°、倾角为39°、滑动角为120°, 是一次以逆冲为主、兼具小量右旋走滑分量的断层; 这次地震所释放的标量地震矩为9.4×1020 ~2.0×1021 Nm, 相当于矩震级M W7.9~8.1. 汶川大地震是在破裂长度超过300 km的发震断层上发生的、破裂持续时间长达90 s的一次复杂的震源破裂过程. 整个断层面上的平均滑动量约2.4 m, 但断层面上滑动量(位错)的分布很不均匀. 有4个滑动量集中且破裂贯穿到地表的区域, 其中最大的两个, 一个在汶川-映秀一带下方, 最大滑动量(也是本次地震的最大滑动量)所在处在震源(初始破裂点)附近, 达7.3 m; 另一个位于北川一带下方, 一直延伸到平武境内下方, 其最大滑动量所在处在北川地面上, 达5.6 m. 其余2个滑动量集中的区域规模较小, 一个在康定以北下方, 最大滑动量达 1.8 m; 另一个位于青川东北下方, 最大滑动量达0.7 m. 汶川地震整个断层面上的平均应力降约18 MPa, 最大应力降约53 MPa. 由反演得到的断层面上滑动量分布计算得出的汶川大地震震中区地表同震位移场表明, 汶川大地震地表同震位移场的分布特征与该地震烈度分布的特征非常一致, 表明了汶川大地震的大面积、大幅度、贯穿到地表的、以逆冲为主的断层错动是致使近断层地带严重地震灾害在震源方面的主要原因. 关键词汶川大地震地震破裂过程同震位移根据中国国家地震台网测定, 2008年5月12日14时28分4秒(北京时间), 在我国四川省汶川县境内的映秀镇附近(31.0°N, 103.4°E, 震源深度15 km)发生了面波震级M S8.0地震. 地震引发大规模的山体滑坡和泥石流, 造成了多处河流淤塞, 形成了3000个以上的堰塞湖(卫星影像图1(b)和(c)); 汶川大地震使位于龙门山断裂带附近的上百座城镇遭受严重破坏, 大量房屋损毁, 公路桥梁坍塌(卫星影像图1(d)和(e)), 造成了近9万人死亡或失踪.汶川大地震震中位于青藏高原东缘的龙门山断裂带上. 龙门山断裂带是一条长约500 km、宽约30~50 km 沿NE-SW方向展布的巨大断裂带, 其断1186中国科学 D 辑: 地球科学 2008年第38卷第10期图1由MODIS 卫星影像((a)~(e))显示出的汶川大地震(红色圆圈)造成沿龙门山断裂带山体滑坡、泥石流及堰塞湖(影像(b), (c))以及附近城镇遭受严重破坏、大量房屋损毁倒塌、公路桥梁坍塌(影像(d), (e))的情景. 图1(a)中带锯齿的浅黄色线表示逆冲断裂, 锯齿所指的方向表示断层面的倾向; 1表示茂县-汶川断裂, 2表示映秀-北川断裂, 3表示彭县-灌县断裂层滑动以逆冲为主、兼具右旋走滑分量[1]. 按照由西向东的顺序, 龙门山断裂带主要包含龙门山后山断裂(茂县-汶川断裂)、中央断裂(映秀-北川断裂)和山前断裂(彭县-灌县断裂)(图2). 这些断裂都以逆冲滑动为主、兼具一定的右旋走滑分量; 在龙门山断裂带的东北段, 右旋走滑分量更大[1]. 在龙门山断裂带上, 近期中、小地震(震级M <7的地震)活动频繁[2], 但历史上未有发生过7级以上大地震的记载. 与上述龙门山断裂带上的地震活动特征形成强烈反差, 在我国西南地区、包括龙门山断裂带附近区域的断裂带上, 不但历史上而且近期均发生过多次强烈地震[3,4](图2),但震级都不超过8级, 其中震级最大的一次为1933年8月25日发生在茂县叠溪的M S 7.5级地震. 汶川大地震的发生是平静多年的龙门山断裂带的一次集中的能量释放.地震发生后, 作者利用全球地震台网(Global Seismographic Network, 简写为GSN)的长周期数字地震资料, 反演了汶川大地震的震源机制和动态破裂过程, 在震后数小时内测定完毕并随即于翌日公布了相关的震源参数(/汶川地震专题/地震情况/初步研究及考察结果(一).pdf), 及时地为抗震救灾工作提供了重要参考. 分析结果表1187张勇等: 2008年汶川大地震的时空破裂过程图2(a) 2008年汶川大地震震中(白色八角星)位置和震中区的主要断裂(深紫色线)、历史地震(黄色圆点)和沿龙门山断裂带及其附近的主要城市(白色圆点). 浅紫色矩形框表示本研究所采用的平面断层模型在地面上的投影, “海滩球”为本文得到的汶川大地震震源机制解(走向225°/倾角39°/滑动角120°)在震源球下半球的等面积投影. (b) 汶川大地震的构造背景明, 这次地震的断层长度超过300 km, 破裂开始于汶川县的映秀镇地面下方约15 km 处, 终止于震中东北方向的青川县, 地震破裂持续时间长达90 s, 最大滑动量发生于汶川和北川附近.1188中国科学 D 辑: 地球科学 2008年第38卷第10期本文将叙述作者以单一机制有限断层模型反演方法[5]反演全球地震台网记录的长周期数字地震资料得到的汶川大地震的震源机制和动态破裂过程, 并在反演所得结果的基础上定量分析汶川大地震同震位移场的特征.1 数据本文选取震中距在55°~90°(1°约为111.1 km)范围内的台站的直达P 波的长周期波形记录反演汶川大地震的震源机制和动态破裂过程. 为使台站相对于震中的方位分布均匀, 我们按照大约5°的方位角间隔选取了21个台站(图3)的资料用于反演.鉴于水平向P 波记录受干扰较大, 反演中只使用信噪比高的垂直向记录, 并只采用0.002~0.2 Hz 的3阶Butterworth 带通滤波器对波形记录进行滤波以确图3 2008年汶川大地震震中(八角星)和本研究中使用的长周期地震台(三角形)的空间分布三角形旁的字母表示台站名称保波形记录包含尽可能完整的震源信息. 采用全球标准的速度结构模型[6], 利用反射率法[7]计算相应的格林函数.2 断层面参数的确定地震发生后, 美国哈佛(Harvard)大学(http://www. /CMTsearch.html)、美国地质调查局(USGS)(/eqcenter/eqinthenews/ 2008/us2008ryan/#scitech)以及陈运泰等(http://www. /汶川地震专题/地震情况/初步研究及考察结果(一).pdf)很快测报了这次地震的矩张量解的反演结果(表1). 3种结果一致表明, 汶川地震是一次以逆冲为主、具有一定右旋走滑分量的断层错动. 不过, 上述结果都是在假设震源时间函数为三角形函数的前提下得到的, 不涉及震源破裂时间过程的复杂性. 为研究震源破裂时间过程的复杂性, 我们运用新发展的方法[8], 通过对震源时间函数的适当约束, 在假定矩张量的各分量都具有相同时间历史的前提下进行波形反演, 直接得到震源时间函数和矩张量的6个独立元素, 进而确定断层面参数[9].反演结果表明(表1), 这次地震释放的标量地震矩M 0＝2.0×1021 Nm, 相当于矩震级M W ＝8.1, 最佳双力偶解的两个节面的参数分别为: 节面Ⅰ, 走向220°/倾角32°/滑动角118°; 节面Ⅱ, 走向8°/倾角63°/滑动角74°. 这一结果与全球矩心矩张量(GCMT)结果相近, 但略有差异[9].反演得到的节面Ⅰ的走向(220°)与倾向(倾向西北)与龙门山断裂带的走向(NE-SW)与倾向(倾向西北)一致, 也与NE-SW 走向的余震震中分布一致. 据此可以确定节面Ⅰ(走向220°/倾角32°/滑动角118°)为汶川地震的断层面. 在以下叙述的工作中, 将以这个结果作为震源破裂过程反演的初始模型.表1 汶川大地震的地震矩M 0、矩震级ＭW 和断层面解节面Ⅰ 节面Ⅱ T 轴 B 轴 P 轴来源 M 0/1021 NmＭW走向 /(°) 倾角 /(°) 滑动角/(°) 走向/(°) 倾角/(°) 滑动角/(°) 方位/(°) 倾角/(°) 方位 /(°) 倾角 /(°) 方位 /(°) 倾角/(°)哈佛大学 0.94 7.9 229 33 141 352 70 63 227 57 2 25 114 9 美国地质调查局 0.75 7.9 23859 1282 47 45 202 57 36 31 110 16刘超等[9]2.0 8.1 220 32 118 8 63 74 245 69 16 14 302 6 本文0.94 7.9 22539 1208 57 68 230 69 21 18 103 201189张勇等: 2008年汶川大地震的时空破裂过程3 矩阵方程与反演参数震源破裂过程反演的研究工作开始于20世纪80年代初期, 经过20多年的发展, 逐渐形成了多种不同的反演方法, 其中包括Kikuchi 和Kanamori [10]与Hartzell 和Heaton [11]发展的波形反演方法. 这些方法都对子断层的震源时间函数(地震矩率的时间历史)的“形状”作了假定, 在一定程度上限制了破裂传播模式与破裂传播速度反演的客观性. 本文采用作者在研究2007年云南宁洱地震时所发展的方法[5], 在未对子断层的震源时间函数作任何先验假设的前提下, 以资料方程、空间光滑方程、时间光滑方程和地震矩最小约束方程构成如下的矩阵方程:001230[],00G U D s T Z λλλλλ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦(1) 式中, U 为经过处理后的地震台站的记录资料, G 为格林函数矩阵, 为所有子断层震源时间函数, 是破裂过程反演待求解的参数, D 为空间光滑约束矩阵, T 为时间光滑约束矩阵, Z 为地震矩最小约束矩阵. λ0, λ1,λ2和λ3代表不同方程组的权重, 其中s 0λ是一个稀疏矩阵, 而λ1, λ2和λ3为常数. 采用非负约束的共轭梯度法[12]求解式(1)所示的矩阵方程.取沿走向方向长510 km(在震中东北和西南方向分别为305和205 km)、沿倾向长50 km 的矩形区域作为断层面, 将这个510 km×50 km 的面积均匀划分为51×5 = 255个子断层. 每个子断层长10 km, 宽10 km. 鉴于震源(初始破裂点)深度为15 km, 在此断层模型中, 将初始破裂点置于沿走向第31个、沿倾向第3个的子断层. 对每个子断层的破裂时间和破裂速度做了限定每个子断层破裂时间不超过25 s 、破裂速度不超过4.5 km/s 的约束. 反演中, 对子断层地震矩率函数的时间历史不作任何限制, 也没有预先给定子断层的破裂起始时间[13]. 在考虑各台站资料的权重时, 通过调整λ0, 给予各台站资料相同的权重以拟合所有的观测数据, 并调节各台站资料的最大幅值在1左右. 在此基础上, 约束方程的权重可以以λ0作为参考. 经过多次调整参数和反演试解, 最终选取λ1 = 30, λ2 = 80, λ3 = 0.4.按本节叙述的方法, 我们以上节提及的、反演得到的节面Ⅰ(走向220°/倾角32°/滑动角118°)作为时空破裂过程反演的初始模型, 运用试错法对不同的震源机制时空破裂过程进行反演, 最后得出残差最小的断层面解为: 走向225°/倾角39°/滑动角120°(表1第4行与图2中的“海滩球”).4 静态滑动量分布由图4可以看出, 汶川大地震的断层面上的滑动量的分布很不均匀. 有4个滑动量集中的区域. 最大的一个滑动量集中的区域在汶川-映秀一带下方, 沿断层走向长达180 km, 沿断层倾向宽达50 km. 最大滑动量达7.3 m, 位于震源(初始破裂点)附近. 第二大滑动量集中的区域位于北川一带下方, 一直延伸到平武境内下方, 沿断层走向方向长达60 km, 沿断层倾斜方向宽达35 km, 最大滑动量达5.6 m. 第三大滑动量集中的区域在康定以北下方, 位于震中西南120~170 km 之间, 最大滑动量达1.8 m. 除此之外, 在青川东图4 2008年汶川大地震断层面上的静态(最终)滑动量分布白色八角星表示震源(初始破裂点)的位置, 白色线条和线条上的白色数字分别为滑动量等值线和滑动量幅值(单位: m). 图上方的箭头给出了各重灾县、市在断层线(断层面与地面的交线)上投影的位置. 图中纵坐标与横坐标采用不同的比例1190中国科学 D 辑: 地球科学 2008年第38卷第10期北也存在一个较小的滑动量集中区域, 其最大滑动量为0.7 m. 整个断层面上的平均滑动量约为2.4 m.根据图4所示的断层面上的静态(最终)滑动量分布, 采用布龙(Brune)震源模型[14,15]计算了断层面上的应力降, 得出断层面上的最大应力降为53 MPa, 平均应力降为18 MPa. 这个结果与板内地震的典型应力降(约10 MPa)在数量级上是一致的, 但其数值大约是板内地震的典型应力降的2倍[16]. 从应力降的数量级来看, 汶川大地震与典型的板内地震没有明显的不同.5 破裂的时空变化图5表示地震断层面上的滑动量随时间和空间的变化图像. 从破裂开始(发震时间)到发震后12 s, 破裂主要表现为双侧破裂形式, 即同时向东北和西南两个方向扩展, 其中5 s 时错动最快. 随后停顿了大约4 s. 在发震后16~30 s 期间, 在震中东北方向约80 km 处开始新的破裂, 并快速向着西南方向传播. 在这个阶段破裂涉及的范围大, 是汶川大地震的一个主要过程. 在发震后30~42 s, 在震中东北方向和西南方向都有一些零星的破裂, 但规模较小、幅度较弱.在接下来的图5 2008年汶川大地震断层面上的滑动量随时间变化的快照八角星表示震源(初始破裂点)的位置. 图中每个矩形子图表示在长510 km 、宽50 km 的断层面上、在矩形内左下角所示的发震后的时刻的累积滑动量的分布. 发震后的第90 s 的累积滑动量即静态滑动量分布(参见图4). 红色细线表示地震破裂过程中破裂前锋随时间变化的进程, 旁边的黑色数字表示相应的破裂传播速度的数值(单位: km/s)1191张勇等: 2008年汶川大地震的时空破裂过程6 s 内, 没有明显的破裂发生. 在发震后的48~58 s 内,在震中东北140 km 的北川附近和震中西南150 km 的康定附近下方相继发生破裂. 在发震后60~66 s 内, 震中东北200 km 处下方的断层面上有一次较小的破裂事件. 此后, 在震中西南方向的破裂基本结束, 而在震中东北280 km 处则零星地发生了一些破裂.如前所述, 汶川大地震的震源过程错综复杂, 断层面上位错的分布也很不均匀. 图5的红色细线表示了地震破裂过程中破裂前锋随时间的变化的进程(图5). 从图5可以看出, 在整个地震破裂过程中破裂前锋的扩展速度(破裂传播速度)是随时间和空间变化的. 我们对几个典型的时段估算了相应的破裂传播速度的数值(如图5中表示破裂前锋的红色细线旁的黑色数字所示). 根据破裂前锋沿断层走向的扩展情况, 可以估算出朝东北方向和朝西南方向的平均破裂速度分别约为3.4和2.2 km/s.6 震源时间函数根据图5的破裂时空分布图像, 可以计算出如图6所示的地震矩的释放率随时间变化曲线(震源时间函数)[4]. 由震源时间函数的时间积分可以得到整个地震过程中释放的标量地震矩为9.41020 Nm, 相当于矩震级为M W 7.9. 汶川大地震的整个时间过程有5个主要的能量释放阶段, 即由5次子事件组成. 第一次子事件发生在发震后的最初14 s, 在这个时间段内释放了汶川大地震释放的全部地震矩的约9%的地震矩; 第二次事件介于发震后14~34 s 之间, 是最主要的一次事件, 释放了全部地震矩的约60%的地震矩; 第三次事件开始于发震后34 s, 结束于43 s, 释放了全部地震矩的约8%的地震矩; 第四次事件为发震后43~58 s, 释放了全部地震矩的约17%的地震矩; 第五×图6 2008年汶川大地震的震源时间函数次事件开始于发震后58 s 至全部地震破裂过程结束(发震后90 s), 仅释放了全部地震矩的约6%的地震矩.7 地表位移场与近断层地区震灾的致灾机理在均匀各向同性完全弹性半空间中任一矩形断层引起的位移可以用解析式表示[17~19]. 据此可以计算有限断层震源模型引起的同震位移场. 将反演地震破裂过程得到的255个10 km×10 km 的正方形子断层的位错(滑动量)在震中区地表面引起的同震位移叠加, 便可得到汶川大地震在震中区引起的同震位移场(图7). 图7表示汶川大地震在震中区引起的同震位移场的空间分布. 作为比较, 图中还给出了汶川大地震的等震线[20]. 从震中区同震位移场的水平向位移(图7(a))可以看到非常清楚的右旋运动, 即断层的西北盘向东北方向运动以及断层的东南盘向西南方向运动. 从震中区同震位移场的垂直向位移(图7(b))可以清楚地看到, 在NE-SW 走向的汶川大地震发震断层的上盘(西北盘), 地面隆升, 而在下盘(东南盘), 地面下沉. 需要特别指出的是, 由图7可见, 我们计算得出的地表水平向和垂直向同震位移的空间分布的特征都与震中区等震线的特征非常接近. 计算得出的地表垂直与水平位移最大的两个地区即汶川和北川地区正好对应于本次地震中受灾最严重的、烈度都同为Ⅺ度的两个极震区. 在汶川地区, 地面最大水平向位移为3.2 m, 最大垂直向位移为2.8 m; 在北川地区, 地面最大水平相位移为 2.9 m, 最大垂直向位移为2.6 m. 地面最大位移均发生于出露至地表的断层面上. 在最大相对位移即位错所在地点(震中东北约50 km 处), 计算得出的的滑动量为6.1 m, 与地震现场调查的结果非常接近. 这些情况表明, 汶川大地震贯穿到地表面的逆冲断层错动是近断层地区震灾的主要原因.8 讨论与结论我们在全球范围内从全球地震台网的数字地震资料中挑选了21个方位分布较均匀的长周期台站的垂直向P 波记录, 通过波形反演得到了2008年5月12日M S 8.0地震的时空破裂过程. 反演结果的质量在一定程度上可以从观测波形与理论(合成)波形的拟合程度得到反映. 为此, 我们利用反演得到的动态破裂1192中国科学D辑: 地球科学 2008年第38卷第10期图7 2008年汶川大地震断层错动引起的同震位移场与等震线[20](a) 水平向位移; (b) 垂直向位移图8 全球地震台网(GSN)记录的观测地震图与理论地震图的比较每个子图中, 上方的粗实线表示观测地震图, 下方的细实线表示理论地震图. 子图左方的数字从上到下依次为: 观测地震波形的最大振幅、观测地震图与理论合成地震图之间的相关系数、理论地震波形的最大振幅. 地震波形振幅的单位为m. 子图右边的字符从上到下依次为对应的台站名、分量名和震相名1193张勇等: 2008年汶川大地震的时空破裂过程过程模型计算了所用的21个台站所在观测点的理论(合成)地震图, 并与相应的观测地震图进行了对比. 从图8可以看出, 理论(合成)地震波形与观测地震波形的拟合很好, 大多数(多达13个台站)的理论(合成) 地震波形与观测地震波形的相关系数在0.8以上, 有3个台站的理论(合成)地震波形与观测地震波形的相关系数在0.7~0.8之间. 可以认为, 反演得到的汶川大地震动态破裂过程模型较好地解释了观测地震图.由反演得到的静态(最终)滑动量分布模型计算得出的地表同震位移场与野外地震灾害调查的结果对比表明, 计算得到的地表位移场的分布特征与沿断层的地震灾害分布特征非常接近, 地表位移值较大的两个地区正好对应于两个极震区, 显示了极震区与贯穿到地面的逆冲断层错动的密切联系.若干细节尚待进一步深入研究. 例如, 本文的反演结果表明, 在震中西南的康定东北方向也有明显的、滑动量最大达1.8 m的断层错动, 这点尚有待野外地震调查的印证. 又如, 尽管本文反演得到的汶川大地震动态破裂过程模型比较好地解释了观测地震图, 但在有的台站, 理论(合成)地震图与观测地震图的拟合程度并不高, 其原因有待查明.本文通过反演得到了汶川M S8.0大地震的震源机制解、震源时间函数和断层面上滑动量随时间和空间的变化过程, 并利用反演得到的断层面上的静态位错模型计算了震中区地表位移场. 反演得到的震源机制和破裂过程表明, 汶川大地震是一次以逆冲断层错动为主的地震事件, 地震破裂过程以朝北东向破裂为主的不对称双侧破裂方式进行, 最大错动量达到7.3 m, 且大幅度、大面积的破裂在多个区域贯穿到地表. 根据反演得到的静态(最终)滑动量分布模型计算的震中区地表位移场特征与地震的烈度分布特征具有很好的一致性, 表明了汶川大地震的大面积、大幅度、贯穿到地表的以逆冲为主的断层错动是致使近断层地区严重地震灾害在震源方面的主要原因.致谢作者对中国科学院遥感应用研究所王世新研究员在图1准备中给予的帮助以及两位审稿专家提出的建设性意见表示衷心的感谢.参考文献1 陈国光, 计凤桔, 周荣军, 等. 龙门山断裂带晚第四纪活动性分段的初步研究. 地震地质, 2007, 29(3): 657—6732 Yang Z X, Waldhauser F, Chen Y T, et al. Double-difference relocation of earthquakes in central-western China, 1992—1999. J Seis-mol, 2005, 9: 241—264[DOI]3 闵子群, 主编. 中国历史强震目录(公元前23世纪—公元1911年). 地震出版社, 1995. 1—5144 闵子群, 主编. 中国历史强震目录(公元前1912年—公元1990年, M S≥4.7). 地震出版社, 1995. 1—6365 张勇, 许力生, 陈运泰, 等. 2007年云南宁洱M S6.4地震震源过程. 中国科学 D辑: 地球科学, 2008, 38(6): 683—6926 Kennett B L N, Engdahl E R. Travel times for global earthquake location and phase identification. Geophys J Int, 1991, 105: 429—465[DOI]7 Kennett B L N. Seismic Wave Propagation in Stratified Media. Cambridge: Cambridge University Press, 1983. 1—3398 张勇. 震源破裂过程反演方法研究. 北京: 北京大学博士学位论文, 2008. 1—1589 刘超, 张勇, 许力生, 等. 一种矩张量反演新方法及其对2008年汶川Ms8.0地震序列的应用. 地震学报, 2008, 30(4): 329—33910 Kikuchi M, Kanamori H. Inversion of complex body waves. Bull Seism Soc Am, 1982, 72: 491—50611 Hartzell S H, Heaton T H. Inversion of strong ground motion and teleseismic waveform data for the fault rupture history of the 1979Imperial Valley, California, earthquake. 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汶川地震初步研究及考察结果(一)

初步研究及考察结果（一）2008年5月12日汶川特大地震震源特性分析报告陈运泰许力生张勇杜海林冯万鹏刘超李春来中国地震局地球物理所，北京 1000812008年5月12日下午2点28分（北京时间），在四川省的汶川县发生特大地震，陈运泰院士的研究组迅速开展地震资料的分析工作，通过多种分析手段获得了这次地震及两个强余震的震源参数。

现将结果报告如下。

注：时间仓促，行文粗糙，纰漏难免，敬请谅解。

一、震源机制1、2008年5月12日14点28分主震震源机制从全球长周期台站挑选了如图1左图所示的18个台站的垂直向波形资料通过矩张量反演得到的这次主震震的矩张量解及其最佳双力偶解如图1右图所示。

使用的资料采样率为1sps，资料的频率范围为0.005~0.02Hz。

结果表明，这次地震是一次以拟冲为主、兼少量右旋走滑分量的地震。

断层向西北方向倾斜，走向为229°。

这次地震释放的标量地震矩为4.4 ×1021 Nm，震级为Mw8.3。

其它参数见表1、2和3。

观测地震图和合成地震图的比较如图2所示。

N S EW图 1 长周期台站分布（左）；矩张量解及其震源机制解（右）图 2 观测地震图与合成地震图的比较。

上面的波形为观测地震图，下面的波形为合成地震图。

表1 2008年5月12日汶川主震震源参数Date Timehh:mm:ss Latitude/°NLongitude Depthyyyy-mm-dd /°E/kmMagnitude Sources2008-5-12 06:28:00.00 31.021 103.367 10 Mw:8.3 IGP-CEA表2 2008年5月12日汶川主震矩张量解（10e21 Nm ）No 11M 12M 13M 22M 23M 33M DCM exp M CLVD MSource 1 2.53 2.53 -0.22 -1.18-1.10 5.13 4.04 2.15 0.70 IGP-CEA表3 2008年5月12日汶川主震最佳双力偶解Plane IPlane IIT-a is xB-axisP-axisStri ke/°Di p/°Rak e/°Strike/°Di p/°Rak e/°Az m /°Pl g /°Az m /°Pl g /°Az m /°Pl g /°Source229 43 123 7 55 63 222 67 23 22 116 7 IGP-CEA2、2008年5月12日20点强余震震源机制从全球宽频带台站挑选了如图3左图所示的12个台站的垂直向波形资料、通过矩张量反演得到的这次强余震的矩张量解及其最佳双力偶解如图3右图所示。

利用阿拉斯加台阵资料分析2008年汶川大地震的破裂过程

利用阿拉斯加台阵资料分析2008年汶川大地震的破裂过程杜海林;许力生;陈运泰【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2009(052)002【摘要】2008年5月12日,四川省汶川县发生Ms8.0地震.我们利用美国阿拉斯加区域台网的部分宽频带地震台构成广义台阵,应用非平面波台阵技术--迁移叠加方法,获得了这次地震的高频(＞0.1 Hz)能量辐射源随时间和空间变化的图像.图像表明,这次地震破裂从震中开始向北东方向扩展约300 km,震源过程至少长达90 s,平均破裂速度为3.4 km/s;整个过程可分为两大阶段,前段持续时间50 s,破裂长度约110 km,破裂传播的平均速度为2.2 km/s,后段持续时间约40 s,长度约190 km,平均破裂速度为4.8 km/s.这意味着地震过程的后期似乎发生了超S波破裂,而且后段很可能为前段动态触发所致.【总页数】7页(P372-378)【作者】杜海林;许力生;陈运泰【作者单位】中国地震局地球物理研究所,北京,100081;中国地震局地球物理研究所,北京,100081;中国地震局地球物理研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】P315【相关文献】1.利用FK扫描技术实现上海地震台阵资料的特殊震相识别 [J], 王小平;朱元清;于海英;秦浩文2.利用兰州小孔径地震台阵资料叠加观测走时曲线 [J], 秦满忠;沈旭章;张元生;刘旭宙3.利用中国地震科学台阵研究青藏高原东南缘地壳各向异性:第一期观测资料的剪切波分裂特征 [J], 太龄雪;高原;刘庚;肖卓4.利用紫坪铺台阵资料确定2008年汶川MW7.9地震起始破裂位置 [J], 宫猛;郭蕾;王想;王亚茹5.利用和田地震台阵数据对2008年于田7.3级地震序列重新定位 [J], 唐明帅;王海涛;段天山因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

大地震为什么发生在汶川

大地震为什么发生在汶川
佚名
【期刊名称】《现代班组》
【年(卷),期】2008(0)6
【摘要】印度板块每年以50毫米的速度向亚洲板块俯冲,这个地质活动造成青藏高原不断隆升后,在重力的作用下向海拔低的东边滑动,从而与四川盆地挤压,形成包括龙门山断裂带的一系列断裂带。

这次汶川地震,就是青藏高原所在的构造,前端逆冲到四川盆地上面,在长期积累后突然滑动造成的。

【总页数】1页(P18-18)
【关键词】大地震;龙门山断裂带;青藏高原;四川盆地;发生;龙门山地震带;南北地震带;汉川;滑动;茂县
【正文语种】中文
【中图分类】P315
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