“5·12”汶川地震已經(jīng)過去四年,但其給人們帶來的影響遠(yuǎn)非只有情感上的傷痛,它還顛覆了一些以往人們對地震認(rèn)識(shí)的基本理念,使研究人員認(rèn)識(shí)到,地震遠(yuǎn)比人們想象的復(fù)雜。
對此,中國工程院院士趙文津在一次地震研討會(huì)上曾表示,地震學(xué)家目前從不同角度對地震的研究不斷有新的發(fā)現(xiàn),對于地震發(fā)生機(jī)理的認(rèn)識(shí)更趨于接近本質(zhì)。但對于地震中哪些現(xiàn)象具有特殊性,哪些現(xiàn)象具有普遍性,并不明晰。若能把不同視角發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容進(jìn)行綜合分析和考慮,或許地震學(xué)能獲得一次飛躍性發(fā)展。
四年來,無數(shù)科技工作者為達(dá)成這一目標(biāo)不斷奮斗著。
汶川并非只有一次地震
今年4月,中國地震局地質(zhì)研究所副所長徐錫偉課題組完成了國家自然科學(xué)基金課題——汶川地震三維發(fā)震構(gòu)造、現(xiàn)今運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和區(qū)域活動(dòng)斷層發(fā)震危險(xiǎn)性綜合評價(jià)。
課題組發(fā)現(xiàn),汶川地震地表破裂帶可劃分出兩段:其一,以逆沖運(yùn)動(dòng)為主,寬約為10km、長約112km的映秀段;其二,兼有逆沖運(yùn)動(dòng)分量和右旋走滑分量,寬約7km、長約118km的北川段。它們之間以青川張性階區(qū)為界。
徐錫偉認(rèn)為,從地震破裂分段特征可知,汶川地震由一個(gè)震級(jí)相當(dāng)于7.8級(jí)和另一個(gè)7.6級(jí)地震發(fā)生級(jí)聯(lián)破裂而成,而非許多人想像的那樣:只發(fā)生了一次大地震。
研究中,不少地震專家考察也發(fā)現(xiàn),汶川地震確有兩次破裂過程。初始破裂即映秀破裂段,持續(xù)時(shí)間為50秒。隨后,地震波遇到了障礙體,稍停留,才沖破障礙體,用40秒時(shí)間繼續(xù)向東北方撕開北川以北巖體,抵達(dá)青川,產(chǎn)生了第二次破裂,能量兩次集中釋放。
中國地震局地球物理所研究員王椿鏞也告訴記者,他從地球物理角度對汶川地震的研究得到了與徐錫偉很多一致的結(jié)果。
不過,他認(rèn)為,汶川地震仍可以看成90秒內(nèi)完成的一次地震。只因地下介質(zhì)不同,分布不均,地震波遇到了剛性較大的物質(zhì),停留了幾秒后,繼續(xù)向東北傳播至青川形成。
一次地震多個(gè)極震區(qū)
加拿大蒙特利爾大學(xué)教授嵇少丞,在汶川地震后多次赴災(zāi)區(qū)實(shí)地考察。他在給記者的電子郵件中介紹,過去不少地震學(xué)家認(rèn)為:地震波傳播方式如同石頭扔進(jìn)水里,呈圓形向四周傳遞,能量逐漸降低。而且,一次地震只有一個(gè)極震區(qū),其幾何中心就是地震的宏觀震中。
然而,汶川地震的地震波沿著斷裂帶傳遞和釋放,呈橢圓形從南到北出現(xiàn)了4個(gè)極震區(qū)。這4個(gè)點(diǎn)處于同一個(gè)斷裂面。汶川地震的宏觀震中,實(shí)際上是一條延長近270公里的斷斷續(xù)續(xù)的窄帶,而非一個(gè)點(diǎn)——映秀。
他說,盡管有地震學(xué)家很早就認(rèn)識(shí)到地震波的傳播不是簡單地向四周均勻傳播,但汶川地震發(fā)生后,不少人還是把地震的極震區(qū)誤解為以地震儀測定的微觀震中點(diǎn)為圓心的一個(gè)同心圓,客觀上影響了人們對災(zāi)情的總體認(rèn)識(shí)。
如在汶川地震后,救援大部隊(duì)開始往映秀集結(jié),救災(zāi)物資和大型工具也都運(yùn)往映秀附近。一天后才發(fā)現(xiàn),北川、青川乃至甘肅文縣的地震災(zāi)情也十分嚴(yán)重。
地殼淺層存在地震
中科院測量與地球物理研究所大地測量與地球動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任倪四道,2009年承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金支持的“汶川地震余震高精度水平位置和深度確定”研究項(xiàng)目。
他介紹,以往的研究表明,地球上淺于3公里的地震非常罕見。但其課題組在汶川發(fā)現(xiàn),在汶川地震的余震區(qū)東北段,有相當(dāng)多淺層地震,接近地球的表面。
更有意思的是,一些地震地表根本看不見。如,2008年8月5日汶川即有6級(jí)地震,發(fā)生在地面沒有破裂的地方,卻非常淺。
對于淺層地震, 研究人員通過合成孔徑雷達(dá)就能看見。但在汶川地震前,淺層地震學(xué)術(shù)界極少發(fā)現(xiàn)。
倪四道還告訴記者,有關(guān)汶川地震更詳細(xì)研究表明,這次地震發(fā)生在多個(gè)斷層上,而不是通常認(rèn)為的一次只有一兩個(gè)斷層。