应力场分析表明挤压应力来自青藏高原,那么,为什么青藏高原会提供这么大的应力场,持续不断地压迫它东部边缘的四川盆地,以至于在前锋形成这么大的断裂系统呢?原来,青藏高原也不是根本原因,它依然是一个结果,是印度板块向欧亚板块正面碰撞的结果。大陆与大陆之间的相撞不比大陆与大洋之间的接触,后者,一个轻一个沉,大洋插到大陆下,形成海沟和火山弧(如日本岛)。而大陆是一直漂在洋壳之上的,数亿年从不消失,密度基本相同,谁也不让谁。这种大陆板块之间的正面相撞,消减不掉两者的物质,于是,这些物质就只有堆在地表,堆出一个巨大的土堆,放在我们人类的视野下,便是巨大空前的高地势喜马拉雅山系与青藏高原了。
龙门山断裂带中多发的地震,就是来自青藏高原方向的应力场持续对地壳提供挤压应力,当地壳中的岩石实在不堪应力的重压而破碎、断裂时,巨大的能量释放,以机械波的形式传遍四周,便构成了惨烈的地震。龙门山是山区与盆地两个地质体的接触带,由于对刚性客体来说,默认其力作用在两者交界的边缘,因此,山区与盆地接触的前锋带,便成为了应力场释放其机械力的集中区域,在这个区域内,地震便多发了起来。
“千年无大震”是谬误
2008年5月12日,汶川8.0级大地震发生在龙门山断裂带的中北段,20日雅安市芦山县发生的7.0级强震,震中在龙门山断裂带的南段。5.12大地震的动力来源,就是青藏高原和扬子地块之间的相对运动,并在龙门山断裂带上产生的长期能量积累和突然释放。所以自然就有了“汶川地震已经把几千年积累的应力释放完了,四川要发生大地震的可能性又在几千年之后”这样的说法。这种说法是不科学的。汶川地震把震源点上应力(单位面积上所承受的附加内力)和流体压力释放差不多了,在这个点上2000至3000年不会有大震了,这并不等于说整个四川三千年就不震了。
相反,在龙门山断裂带南段(映秀-宝兴-泸定)、石棉附近的鲜水河断裂带以及四川盆地内部的龙泉山断裂带和华蓥山断裂带南部,因汶川大地震发生,应力反而增加。2008年《自然》杂志上发表的一篇论文也认为,汶川地震后,龙门山断裂带的南端压力增加,而雅安震中就位于龙门山断裂带南端。
即使在龙门山断裂带的中段和北段,应力释放也主要集中在映秀-北川-青川断层(275千米长)和灌县-安县断层(100千米长)上。附近地区其他断裂如岷江断裂、虎牙断裂、平武-青川断裂、江油-广元断裂基本上都没有参与5.12地震系列的活动。那些有很强的发震能力但已有很长一段时间没有发生地震(缺震)的断裂带是地震空区,说明那里能量已经积累起来,更有可能发生强震。
根据加拿大蒙特利尔大学工学院教授、地震学家嵇少丞的通俗说法,一根三股拧在一起的绳子,突然断了其中一股,还要拉与原来一样大小的力,未断的那两股上于是就多了一份附加的载荷,这一份附加力很可能就成为“压死骆驼的最后一根稻草”。换句话说,本来还需积聚若干年才能达到发震(岩石发生脆性破裂或摩擦滑动)的临界剪切应力,由于5.12汶川大地震及其后的众多余震多了一份附加力而提前达到了。所以,潜在孕震区就是附加力较高的区域,应成为今后几年重点的防范区域,而绝非什么“安全地带”。
本文标题:大地震为什么又发生在四川(2)
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