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颠覆的不仅仅是山川 ——关于地震研究的几个新发现
 
“5·12”汶川地震已经过去四年,但其给人们带来的影响远非只有情感上的伤痛,它还颠覆了一些以往人们对地震认识的基本理念,使研究人员认识到,地震远比人们想象的复杂。
 
对此,中国工程院院士赵文津在一次地震研讨会上曾表示,地震学家目前从不同角度对地震的研究不断有新的发现,对于地震发生机理的认识更趋于接近本质。但对于地震中哪些现象具有特殊性,哪些现象具有普遍性,并不明晰。若能把不同视角发现的内容进行综合分析和考虑,或许地震学能获得一次飞跃性发展。
 
四年来,无数科技工作者为达成这一目标不断奋斗着。
 
汶川并非只有一次地震
 
今年4月,中国地震局地质研究所副所长徐锡伟课题组完成了国家自然科学基金课题——汶川地震三维发震构造、现今运动状态和区域活动断层发震危险性综合评价。
 
课题组发现,汶川地震地表破裂带可划分出两段:其一,以逆冲运动为主,宽约为10km、长约112km的映秀段;其二,兼有逆冲运动分量和右旋走滑分量,宽约7km、长约118km的北川段。它们之间以青川张性阶区为界。
 
徐锡伟认为,从地震破裂分段特征可知,汶川地震由一个震级相当于7.8级和另一个7.6级地震发生级联破裂而成,而非许多人想像的那样:只发生了一次大地震。
 
研究中,不少地震专家考察也发现,汶川地震确有两次破裂过程。初始破裂即映秀破裂段,持续时间为50秒。随后,地震波遇到了障碍体,稍停留,才冲破障碍体,用40秒时间继续向东北方撕开北川以北岩体,抵达青川,产生了第二次破裂,能量两次集中释放。
 
中国地震局地球物理所研究员王椿镛也告诉记者,他从地球物理角度对汶川地震的研究得到了与徐锡伟很多一致的结果。
 
不过,他认为,汶川地震仍可以看成90秒内完成的一次地震。只因地下介质不同,分布不均,地震波遇到了刚性较大的物质,停留了几秒后,继续向东北传播至青川形成。
 
一次地震多个极震区
 
加拿大蒙特利尔大学教授嵇少丞,在汶川地震后多次赴灾区实地考察。他在给记者的电子邮件中介绍,过去不少地震学家认为:地震波传播方式如同石头扔进水里,呈圆形向四周传递,能量逐渐降低。而且,一次地震只有一个极震区,其几何中心就是地震的宏观震中。
 
然而,汶川地震的地震波沿着断裂带传递和释放,呈椭圆形从南到北出现了4个极震区。这4个点处于同一个断裂面。汶川地震的宏观震中,实际上是一条延长近270公里的断断续续的窄带,而非一个点——映秀。
 
他说,尽管有地震学家很早就认识到地震波的传播不是简单地向四周均匀传播,但汶川地震发生后,不少人还是把地震的极震区误解为以地震仪测定的微观震中点为圆心的一个同心圆,客观上影响了人们对灾情的总体认识。
 
如在汶川地震后,救援大部队开始往映秀集结,救灾物资和大型工具也都运往映秀附近。一天后才发现,北川、青川乃至甘肃文县的地震灾情也十分严重。
 
地壳浅层存在地震
 
中科院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室主任倪四道,2009年承担了国家自然科学基金支持的“汶川地震余震高精度水平位置和深度确定”研究项目。
 
他介绍,以往的研究表明,地球上浅于3公里的地震非常罕见。但其课题组在汶川发现,在汶川地震的余震区东北段,有相当多浅层地震,接近地球的表面。
 
更有意思的是,一些地震地表根本看不见。如,2008年8月5日汶川即有6级地震,发生在地面没有破裂的地方,却非常浅。
 
对于浅层地震, 研究人员通过合成孔径雷达就能看见。但在汶川地震前,浅层地震学术界极少发现。
 
倪四道还告诉记者,有关汶川地震更详细研究表明,这次地震发生在多个断层上,而不是通常认为的一次只有一两个断层。
 
《中国科学报》 (2012-05-15 A1 要闻)
 
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