2016年01月13日 星期三

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成都地调中心高精度GPS监测获得5.12汶川8.0级大地震的同震位移量

来源:成都地调中心 发布时间:2008-07-23

    2008年5月12日,四川汶川映秀发生8.0级的大地震,地震由龙门山断裂带的中央断裂活动造成。到目前为止,已发生余震1.5万余次,其中最大强余震震级达6.4级,余震主要分布于映秀-北川-青川一线长达300多公里两侧范围,形成长达300公里的余震带。
    成都地质调查中心早在1991年开始在龙门山地区建立地壳运动GPS监测网,并将GPS监测网扩大到青藏高原东部及邻区,现已积累了大量的观测资料。
    随着交通条件的改善,5月25日,成都地调中心派出10名科技人员分成4个监测组,全面启动对龙门山地区地震后新的GPS复测,对龙门山及邻区的已有测站进行观测,通过GPS数据处理获得了龙门山及邻区的地震造成的位移量。
     一、龙门山前山断裂以东的四川盆地测站的同震位移量
    由于汶川地震,四川盆地内的GPS测站发生不同程度向北西方向的水平位移和垂直方向上的位移。剑阁、德阳、成都、简阳4个测站的水平位移量为(98.78~361.91)mm±(3.3~10.82)mm, 位移方向为279°~304°。其中向西的位移幅度为87.9mm~350.9mm,最大位移幅度测站是德阳(JSP2);在向北向上位移幅度为45.1mm~130.3mm 最大位移幅度测站是成都(CHDU);在垂方向上的位移量为(-37.1)mm~28.1mm, 除成都表现为明显下降外,其余均为上升,上升幅度在9.38mm~28.1mm。龙泉山断裂以东地区的简阳站的水平位移量最小和垂直方向上的抬升量最大。
    二、龙门山汶川-茂县和平武-青川断裂以西地区测站的同震位移量
    受地震的影响,龙门山汶川-茂县和平武-青川断裂以西地区测站的水平位移量在81.75-823.85mm,理县的总位移量最大。其中,向东分量的位移量为73.4~717.2mm, 理县的向东位移量最大。 向北分量的位移量为19.7~610.3mm,青川的向北分量最大。 在位移方向上,除青川向北东、平武站向北东东位移外,其余均向南东 (104°~120°) 方向位移。在垂直方向上多数为抬升为主,除平武和马尔康为下降外,其余均为抬升,幅度为3.8~391mm,其中青川的抬升幅度最大。
     三、地震前和地震后改变
    在欧亚参考框架下,地震前龙门山及邻区的地壳运动速率在7.5~18mm/a, 总体运动矢量方向在92~110°方向。整个龙门山断裂带具有1~2mm/a的右旋走滑分量。
龙门山断裂带与四川盆地的运动速度接近,与其西的川青地块东部有2~3mm/a的速度差,与川青地块西部地区速度可达10~14mm/a 的速度差,  因此龙门山是应力集中地区。
地震前龙门山断裂带的低速率,是龙门山处于能量积累龙门山地区处于大地震发生前处于应力积累阶段。
GPS结果表明,龙门山北段的应力以挤压和走滑为特征,右旋走滑分量大于挤压分量;龙门山的中段则挤压分量大于走滑分量,以右旋走滑和挤压为特征,与地震的震源机制解相吻合。
随着8.0级大地震和随后大量余震的发生,龙门山断裂带相邻和构造单元均相应调整,地壳运动发生的改变,两侧地块的地壳运动在方向上发生改变,速率加大。地震期间龙门山断裂带两侧的扬子地块和川青地块由原来的同向南东运动转变为北西和南东的相向运动。龙门山断裂带受到相邻地块的双向挤压作用,成为逆冲断裂带。
    这次巨大地震的最根本动力来源由于印度板块的连续向北推挤作用,以及扬子地块对青藏高原向东的运动的阻挡作用,造成了龙门山断裂带上产生的能量积累,并最终释放。
    地震活动造成的大尺度的地表变形图像是地震引起的弹性暂时形变,随着时间的推移会逐渐停息,恢复到原来的稳定运动状态。