2008 年5 月12 日14 時28 分,位于四川盆地西北部邊緣,阿壩藏族羌族自治州東南部的汶川縣發生8 級地震。震中位于北緯31.0 度,東經103.4 度,阿壩州境內東南部的岷江兩岸。北京、甘肅、陜西、貴州、云南、西藏、臺灣等全國多個省市有明顯震感。據統計,截至15 日20 時,該區已發生1 000 多次余震,造成四川、甘肅、陜西、重慶、云南、山西、貴州、湖北8 省市巨大人員傷亡,據估計最終死亡人數將超過5 萬人,倒塌房屋50 余萬間,受災人數達1 000 多萬。截至18日8 時,共發生4 級以上余震149 次,其中5 級以上24 次,最大6.1 級。17 日20時至18 日8 時,4 級以上余震共發生3 次,其中,最大余震為18 日1 時8 分6.0 級地震。到目前為止,最大余震為5 月13日15時7分6.1級地震。
汶川這塊大地
板塊在相互擠壓的過程中會產生應力,應力的不斷積累和集中會使巖層形成裂隙,并逐漸發展成斷層。當斷層突然斷裂時,地殼中與這條斷層鄰近的兩個斷塊會突然發生水平方向或者垂直方向的錯動,從地層深處發生斷裂的那個點上會有巨大的能量釋放出來,這種能量以地震波的形式輻射開來。一種叫做縱波(P 波)的地震波在傳播過程中,會拉伸或者壓縮巖石,另一種叫橫波(S 波),則使巖石發生橫向擺動。地質學家通過分布在世界各地的地震監測站對這兩種地震波進行記錄分析,就能夠確定震源的位置以及處于震源正上方的震中位置。地震發生時,P 波和S 波在地球表面上形成表面波,引起地面的上下震顫和左右擺動,這就是人們常說的地震時先上下顛簸再水平晃動。沿著斷層傳播時能量大多是最強烈的。
中國地質調查局初步檢測和評價認定,四川省汶川地震是印度板塊向亞洲板塊俯沖,造成青藏高原快速隆升導致的,震源深度為10千米~20 千米,持續時間較長。經各方面專家“會診”后,一是印度板塊向亞洲板塊俯沖,造成青藏高原快速隆升。高原物質向東緩慢流動,在高原東緣沿龍門山構造帶向東擠壓,遇到四川盆地之下剛性地塊的頑強阻擋,造成構造應力能量的長期積累,最終在龍門山北川—映秀地區突然釋放。
二是逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。發震構造是龍門山構造帶中央斷裂帶,在擠壓應力作用下,由南西向北東逆沖運動;這次地震屬于單向破裂地震,由南西向北東遷移,致使余震向北東方向擴張;擠壓型逆沖斷層地震在主震之后,應力傳播和釋放過程比較緩慢,可能導致余震強度較大,持續時間較長。
三是淺源地震。汶川地震不屬于深板塊邊界的效應,發生在地殼脆—韌性轉換帶,震源深度為10 千米—20 千米,因此破壞性巨大。
從大的方面來說,汶川地震處于中國一個大地震帶——南北地震帶上,涉及地區包括從寧夏經甘肅東部、四川西部直至云南,屬于地震密集帶。從小的方面說,汶川又在四川龍門山地震帶上。因此,這里發生地震的幾率較高。龍門山斷裂帶是由3 條大斷裂構成,自西向東分別為龍門山后山斷裂、龍門山主中央斷裂及龍門山主邊界斷裂。后山斷裂為一逆沖斷裂,此次地震受災的汶川、茂縣即分布在其上,同時它還是1657 年6.5 級汶川大震1933 年7.5 級茂縣大地震發生的區域。此次受災的北川落在主中央斷裂上,它屬于水平運動(走滑斷裂)。同樣受災的都江堰市落在主邊界斷裂上,屬于逆沖斷裂。
斷裂的活動性造成了汶川本身就是地震多發的地帶,整個川西地區是南北向山脈的集中區,能夠劃分出7 個地震活躍帶,1976 年四川松潘7.2 級地震就是一個最好的例證。
能量如此巨大
從地震學的角度來講,一次大地震發生后,往往會出現一段較長時間的沉寂期,這是因為促使地震發生必須積累巨大的能量,地震發生時,積累的能量被釋放了。這些能量的產生源自孕震過程中巖石應力的不斷積累,需要再次積累到一定的能量值才能釋放壓力,即地震。能量的積累時間往往是很長的。這次地震的發生就是沉寂期中能量積累后的大釋放。青藏高原在隆升的同時向東運動,擠壓四川盆地。四川盆地是一個相對穩定的地塊。從歷史記錄來看,盡管龍門山主體沒有發生過大地震,但它北邊的松潘曾經發生過強震。因此,雖然龍門山地區看上去構造活動性不強,但是可能其地塊的巖層也是處于應力的蓄積過程中,蓄積到了一定程度,地殼就會破裂,從而發生地震。而自2001 年發生昆侖山8.1級大地震以來,我國西部地區已經連續發生兩次8 級左右的強震,這意味著西部地震帶有活躍的跡象。
如果地震發生的震源較淺,破壞力度一般較大。此次汶川地震震源較淺,約有19km。一般淺源地震的發震頻率高,占地震總數的70%以上,所釋放的地震能占總釋放能量的85%,是地震災害的主要制造者,對人類危害最大。
在地震學中,一般發生的震級越高,其破壞力度越大。這次汶川地震8 級,其震中地區的破壞力度在11 度左右,因而造成了房倒屋塌、地質滑坡和地面裂縫等災害。由于一般地震不可能一次釋放所有能量,因此汶川周邊地區余震不斷。
大多數地震并不可怕
地球上的地震活動十分頻繁,可以說,無時無刻不在發生地震。不過,絕大多數的地震震級很低,人類沒有感覺。據統計,地球上每年發生的地震約500 萬次,其中人們能夠感覺到的為5 萬次左右;可能造成破壞的地震約1 000 次;可能造成嚴重破壞的地震(7 級和7 級以上)約20次。