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2010年4月16日

香港中文大学太空与地球信息科学研究所分析青海省玉树地震成因

2010年4月16日
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图1:中国地震分别图 (出处:中国历史强震目录,北京:地震出版社,1995,1-514)

图2:甘孜–玉树–风火山断裂带 (出处:中国科学D辑:地球科学,徐锡伟等,2008年第38卷,第5期:529-542页)

图3:松潘–甘孜地块示意图 (出处:http://chinanews.sina.com)

2010年4月14日7时49分许,中国青海省玉树藏族自治州玉树县(北纬33.271,东经96.629)发生7.1级地震,地震于左行走滑的鲜水河断裂西段发生,本次地震属于浅源性强震,震源深度约33公里,随后又发生几次5点几级的余震。由于震中靠近县城(大约30公里),城镇多数土木结构房屋已倒塌,估计造成较大伤亡。

玉树地震带解构

中国青海玉树地震发生的断裂带(图1和图2),是甘孜–玉树–风火山断裂带,属于松潘–甘孜地块(也称巴颜喀拉地块)南边界,与2008年汶川地震属同一个地块体(图3)。此地块北接昆仑山,南穿唐古喇山脉,与川滇藏交界,东达龙门山断裂带。但玉树地震会否带动同一断裂带的中段(四川省的甘孜、炉霍、道孚)和东段(康定、磨西、石棉)以及龙门山南段(宝兴、天全)等地发生强震?目前尚未有资料确定。

鲜水河断裂带是松潘–甘孜地块与羌塘地块的分界线,该断裂带自青海省的玉树向东南延伸,经四川省的甘孜、炉霍、道孚、康定、磨西,过了石棉之后转为近南北走向,并分成两支:东支为普雄河断裂;西支为安宁河–则木河断裂,途经西昌、普格和会理。普雄河断裂和安宁河–则木河断裂在云南境内称之为小江断裂。小江断裂向南延伸,最后在云南省元江附近与红河断裂相交。

鲜水河–安宁河(则木河)–小江断裂带是一条大型的左旋走滑剪切带,晚新生代总走滑位移量从西北向东南逐渐减小:在玉树–甘孜段为78至100千米、炉霍–康定段有60千米、安宁河–则木河段13至15千米,整个小江断裂带上有30千米。鲜水河–安宁河–小江断裂带现今左旋走滑速率为每年10至13毫米。历史记载的鲜水河断裂带上就曾发生过至少13次7级或大于7级的强震,例如1923年3月24日四川炉霍–道孚7.25级地震,炉霍全县的官署民房全部倾陷,死3,000余人,道孚县死亡总数超过1,500人,其中孔色、麻孜两乡人民屋宇粮食牲畜尽毁,压毙500余人。1955年4月14日康定折多塘7.5级地震,地震裂缝密集成带,总长约30千米。山崖垮塌严重,埋没公路,河水上涨。1981年1月24日甘孜藏族自治州道孚县6.9级地震,地震引起地裂缝、鼓包、滑坡、崩塌以及喷砂冒水。

鲜水河断裂带上其他地区都发生过强震,惟独石棉地区没有强震记载,仅1989年5月的5.3地震和2008年6月18日的4.7级地震。唐汉军等(1995)曾在石棉县新民乡花岗岩(强岩)中发现在16,000至17,000年前一次强烈古地震的遗迹,说明鲜水河断裂在石棉地区目前呈闭锁状态,有发生大震的危险。

从历史地震资料来看,玉树所在的松潘–甘孜地块(也称巴颜喀拉块)体的地震是比较活跃的。例如1996年喀喇昆仑山发生过7级地震,1997年西藏玛尼发生过7.5级地震,2001年青海昆仑山口西发生过8.1级地震,2008年3月新疆于田发生过7.3级地震,加上后来汶川地震和这次玉树地震,都是围绕这一块体的边界发生的。也就是说,汶川地震以后,2008年中国大陆地震活跃水平非常高,当年发生了99次5级以上地震。到2009年,中国大陆的地震活跃情况明显处于衰减调整的阶段,全年只发生了两次6级以上地震。在2008年的活跃、2009年的平静之后,2010年中国大陆发生地震的频率出现增强的趋势是比较明显的。

全球地震愈趋频繁 太空所吁国际高度关注

从全球的角度上来看,最近两年全球的地震活跃频度比较高。从2009年7月到目前这9个月期间内,全球发生7级以上地震24次,平均每个月达到了2.6次。在这样的背景下,应该高度重视地震频发、地震增强的趋势。

由于玉树地处青藏高原块体中部(即松潘–甘孜地块),该板块地质活动较为强烈,中度以上地震在历史上曾多次发生。该地区自1900年以来,200公里范围内没记录到7级以上地震,但曾发生5、6级的地震。而且在14日当天早晨在青海玉树发生的7.1级地震前,曾经发生4.7级的前震,其后又发生多次余震,因此应属于前震主震余震型地震。正是由于此次地震余震丰富程度比汶川地震还要强一点,因此我们必须高度警惕有可能诱发该地块及其临近地块的再次或多次活动,从而发生其他地震的可能性。



图1:中国地震分别图
(出处:中国历史强震目录,北京:地震出版社,1995,1-514)

图1:中国地震分别图 (出处:中国历史强震目录,北京:地震出版社,1995,1-514)

 

图2:甘孜–玉树–风火山断裂带
(出处:中国科学D辑:地球科学,徐锡伟等,2008年第38卷,第5期:529-542页)

图2:甘孜–玉树–风火山断裂带 (出处:中国科学D辑:地球科学,徐锡伟等,2008年第38卷,第5期:529-542页)

 

图3:松潘–甘孜地块示意图
(出处:http://chinanews.sina.com)

图3:松潘–甘孜地块示意图 (出处:http://chinanews.sina.com)

 

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