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汶川地震(M_S 8.0)地表破裂及其同震右旋斜向逆冲作用

李海兵  付小方  Jérme VAN DER WOERD  司家亮  王宗秀  侯立玮  邱祝礼  李宁  吴富峣  许志琴  Paul TAPPONNIER  
【摘要】:2008年5月12日14时28分,青藏高原东缘龙门山地区发生了震惊世界的汶川地震(MS8.0),地震不仅造成巨大的人员伤亡和财产损失,并形成了迄今为止空间上分布最为复杂、长度最大的逆冲型同震地表破裂带。通过多次野外考查表明,汶川地震(MS8.0)在龙门山断裂带上至少使两条NE走向、倾向NW的映秀-北川断裂和灌县-安县断裂同时发生地表破裂,并沿映秀-北川断裂产生的地表破裂带长度约275km,以逆冲运动伴随右旋走滑为其破裂特征,最大垂直位移量约11m,最大右旋走滑位移量至少约12m;沿灌县-安县断裂产生的地表破裂带长度约80km,表现为纯逆冲运动的破裂特征,最大垂直位移量约4m;另外发育一条长约6km呈NW走向连接于映秀-北川破裂带和汉旺破裂带的小鱼洞破裂带,以左旋走滑兼有逆冲运动为特征。地表破裂基本沿袭早先活动断裂带上,并使早先抬高的地貌更加抬高,表明龙门山地区地震在同一断裂带上重复发生过,并且无数次地震活动(包括类似汶川MS8.0地震的强震)的累积,逐渐形成了现今的龙门山。根据同震断裂面以及断裂面上的擦痕分析表明,汶川地震是由两次破裂事件叠加而成,初期破裂以逆冲运动为主,后期破裂以右旋走滑为主,这种破裂过程与地震波数据反演结果(陈运泰等,2008;Ji,2008;王为民等,2008)一致。在地表破裂带南段(映秀—清平段)叠加了两次不同性质的破裂过程,北段(北川—南坝段)只反映了第二次破裂事件的过程。利用长期滑移速率与汶川地震同震位移对比,估算出在龙门山断裂带上类似汶川地震(MS8.0)的强震复发周期为3000~6000a。通过对比研究,西昆仑山、阿尔金山和东昆仑山与龙门山具有很相似的转换挤压构造特征,斜向逆冲作用是青藏高原周缘山脉快速崛起的主要机制。

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