圖解汶川大地震爆發(fā)原因
2008-06-06 17:02:36 來源：人民網(wǎng) 瀏覽次數(shù)：
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導(dǎo)語：
地球是人類的母親，人類世世代代在地球上面耕耘、繁衍生息，而地球又為人類提供了－－并還在不斷地提供著一切物質(zhì)財(cái)富的"寶庫"。
同時(shí)，地球也是讓人類恐懼的地震和火山等自然災(zāi)害的策源地。512汶川8.0級特大地震造成了巨大的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失。
目前，科學(xué)家們通過地球物理學(xué)來進(jìn)行地震預(yù)報(bào)和震后研究。
探索地震的成因，有助于了解地震的活動(dòng)規(guī)律，了解我們地球母親的“內(nèi)心世界”。
那么，這次讓所有人措手不及的汶川地震，究竟因何而爆發(fā)？ |
汶川大地震爆發(fā)的地質(zhì)背景
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中國處在全球兩大地震帶之間
中國地處世界上兩個(gè)最大地震集中發(fā)生地帶――環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，受太平洋板塊、印度板塊和菲律賓海板塊的擠壓，地震斷裂帶十分 活躍。
我國是世界上多地震的國家，也是蒙受地震災(zāi)害最為深重的國家之一。
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中國地處世界上兩個(gè)最大地震集中發(fā)生地帶 |
中國地震多發(fā)帶分布圖
板塊運(yùn)動(dòng)造成汶川地震
汶川大地震發(fā)生龍門山，也就是說它發(fā)生在歐亞大陸和印度次大陸共同作用下的地震帶，存在三種力量的作用。在這里有幾個(gè)斷裂：龍門山大斷點(diǎn)、龍門山后斷裂、龍門山主斷裂、龍門山邊緣斷裂，這幾條斷裂帶構(gòu)成這次汶川特大地震和達(dá)6000、7000次余震的禍根。
由于青藏高原它的南部板塊不斷向南部推移，這些物質(zhì)就向下流動(dòng)，一股是向東南方向，一股是向東方向，最后在龍門山斷裂帶這個(gè)部位發(fā)生了這一次地震。
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圖像顯示汶川5?12大地震產(chǎn)生的變形 |
龍門山斷裂帶構(gòu)造位置圖
這一次地震震中位置向東北方向傳播是300公里，它的能量輻射可以達(dá)到6000公里左右，破裂長度達(dá)到300公里，而破裂的速率是3.1公里每秒。從InSAR圖像上可以看到沿著這樣一條斷裂，它的變形以一個(gè)中心向四周擴(kuò)展，因此影響了成都，影響了綿陽以及周圍一圈地帶都遭到了強(qiáng)烈的破壞。
龍門山的位置，剛好是在四川盆地邊緣。 從 "龍門山斷裂帶構(gòu)造位置圖"上可以看出，龍門山在這個(gè)地方，形成一個(gè)Y字型，四川、云南的西部，而汶川地震就發(fā)生在這個(gè)Y字型的交點(diǎn)。由于印度洋板塊不斷向西推進(jìn)，迫使青藏高原的物質(zhì)向東和向東南運(yùn)移，而四川盆地正是一塊剛體，阻隔著物質(zhì)的東流。汶川地震就處在Y字型的腹地。這一條龍門山大斷裂在歷史上也是地震頻頻發(fā)生的地方，在龍門山地震剛好是地殼強(qiáng)烈變化的地帶，這里是幾條斷裂帶相交的部分，所以非常復(fù)雜。
汶川地震震源參數(shù)
震中位置： 30.94°N, 103.47°E
震源深度：南段較深20km；北段較淺10km
震源機(jī)制：走向230°，傾向西北，傾角40°，逆沖兼右旋走滑
斷層長度：~300km
斷層寬度：南端30km，北端15km
破裂方式：向北東方向的單側(cè)破裂
破裂速度：2.8~3.1km/s
破裂持續(xù)時(shí)間：總持續(xù)時(shí)間約120s，但主要的能量釋放時(shí)間約70s
滑動(dòng)分布：5個(gè)塊體（映秀鎮(zhèn)−汶川兩個(gè)，北川，青川，康定南50km） |
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汶川地震 、唐山地震震級比較 |
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汶川地震 |
唐山地震 |
| 面波震級 |
MS8.0 |
MS7.8 |
| 矩張量反演 |
MW8.3 |
MW7.6 |
| GCMT矩心矩張量解 |
MW7.9 |
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| USGS矩心矩張量解 |
MW7.9 |
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震級差＝0.3
能量≈3倍 |
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人類從未停止對地下的探索
?超深科學(xué)鉆直接取得深部巖石樣品―12km
?電、磁、重力探測間接獲得深部物性參數(shù)
?地震波探測間接了解地殼、地幔甚至地核的結(jié)構(gòu)
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進(jìn)入21世紀(jì)以來全球地震發(fā)生咄咄逼人，從全球大地震的發(fā)生與發(fā)展來看，21世紀(jì)以來近10年的時(shí)間在全球范圍內(nèi)強(qiáng)烈地震頻頻發(fā)生，特別是環(huán)太平洋地震帶和喜馬拉雅地震帶7級以上地震連年發(fā)生。
汶川地震的動(dòng)力來源：
中國大陸位于歐亞板塊的東南部，東部受西太平洋板塊和菲律賓板塊俯沖、消減的影響，形成一系列與弧后擴(kuò)張有關(guān)的陸緣海伸展和斷陷盆地；西部和西南部受印度板塊與歐亞板塊碰撞的構(gòu)造影響，形成號稱為"世界屋脊"的青藏高原、上千km的大陸內(nèi)部構(gòu)造變形帶和地震帶。
來自板塊邊界的作用力顯然是中國大陸新生代和現(xiàn)今構(gòu)造變形的主要?jiǎng)恿碓础?BR>
數(shù)字鏈接：
2001年全球8級強(qiáng)烈地震進(jìn)入了一個(gè)新的活躍階段，共發(fā)生了6次8級以上地震，分別是:2001年薩爾瓦多8.0級地震；中國昆侖山口8.1級，2003年日本北海道8.0級地震，2004年蘇門答臘9.1級，2005年蘇門答臘8.5級，2008年汶川地震。
100年以來全球共發(fā)生8.5級以上地震7次，分別發(fā)生在1920、1933、1950、1960、1964、2004、2005年，2004年蘇門答臘9.1級特大地震打破了全球8.5級以上地震長達(dá)40年的異常平靜，表明全球地震可能已進(jìn)入新的位置。
“地震”是什么？－－是地球內(nèi)部的物質(zhì)、能量在交換
| 地表景象與地球內(nèi)部的關(guān)系：人類在地表所見到的眾多景觀和現(xiàn)象,如高山、峻谷、河流、湖泊、海洋和那壯觀的海陸變遷，各種地質(zhì)現(xiàn)象和地球物理場表征。這一系列異?，F(xiàn)象展布和其形成與運(yùn)動(dòng)的軌跡告誡人們；它們持續(xù)的時(shí)間很長很長，規(guī)模又如此之大，這不可能是由地表或近地表作用的結(jié)果，而必然是地球內(nèi)部物質(zhì)與能量交換和其物理-力學(xué)-化學(xué)作用的深層過程與動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的產(chǎn)物。 |
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地球如何“運(yùn)動(dòng)”？
――地震由地球內(nèi)部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致
我們腳下的地面雖然感覺很穩(wěn)定，實(shí)際上整個(gè)地球的表面是不斷在變動(dòng)的。這種變動(dòng)是因?yàn)榈厍虻耐鈿ど嫌性S多的板塊，板塊如果碰在一起，就會產(chǎn)生推擠。板塊的推擠會造成陸地的隆起或陷落，在這些推擠的過程中，就會有地震的發(fā)生。
關(guān)于地球內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)，目前有三種比較成熟的理論：大陸漂移、海底擴(kuò)張、板塊構(gòu)造。 |
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大陸漂移理論 |
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1912年奧地利氣學(xué)家魏格納提出。
他根據(jù)擬合大陸的外形、古氣候?qū)W、古生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、古地極遷移等大量證據(jù)，提出中生代地球表面存在一個(gè)泛大陸（Pangea），這個(gè)超極大陸后來分裂，經(jīng)過二億多年的漂移形成現(xiàn)在的海洋和陸地。 這種運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力來自地球自轉(zhuǎn)離心力、天體引潮力。
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海底擴(kuò)張理論 |
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到20世紀(jì)50年代，地理學(xué)家們才能用先進(jìn)的技術(shù)測繪出海底世界。測繪結(jié)果顯示：海底有座相當(dāng)高聳的海洋"山脊"，形成了一道水下"山脈"，綿延約83683.6千米，穿過世界上所有的海洋，海洋底部的"山脊"也叫斷裂谷，斷裂谷里不斷地冒出巖漿，巖漿冷卻后，在大洋底部造成了一條條蜿蜒起伏的新生海底山脈，這個(gè)過程就叫海底擴(kuò)張，而這些新生的海底山脈則稱為海嶺。。
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板塊構(gòu)造理論 |
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地球的巖石層并不是整體一塊，而是為一些構(gòu)造活動(dòng)帶--海嶺、島弧構(gòu)造、水平大斷裂--所割裂，形成幾個(gè)不連續(xù)的單元，叫做板塊。勒比雄（Le Pichon）曾將全球巖石圈分成六個(gè)大板塊，即：
即歐亞板塊、美洲板塊、非洲板塊、太平洋板塊、澳洲板塊和南極板塊。
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地震帶來了什么？
――全球4級以上地震每年過萬次，通過觀測地震波，我們可以了解到地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)
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地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)示意圖圖 |
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地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)剖面圖 |
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通過觀測地震波確定地球內(nèi)部結(jié)構(gòu) |
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結(jié)語：
當(dāng)今在全球范圍內(nèi)地震已進(jìn)入了一個(gè)新的活動(dòng)時(shí)期，而歷史、現(xiàn)今的一系列強(qiáng)烈地震的發(fā)生不僅為人民，為國家造成了重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，而更重要的卻是在人們的心靈深處留下了難以忘卻的創(chuàng)傷。
"上天、入地、下海"這是人類向地球和宇宙挑戰(zhàn)的三大壯舉，然而入地太難了，高精度的地球物理探測當(dāng)今也只能限于地殼層次，因此人類在探索地球深部奧秘的漫漫征途上艱難的前進(jìn)著，但從未放棄！ |
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