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陈运泰:汶川地震的成因断层、破裂过程与成灾机理(2008-07-25)成都
0 5m
2
4
6
(m)
Slip 8
1 1
200
三、汶川地震的破裂过程
地面上的最大 滑动量达7.5 米 最大滑动量 8.9米
Kangding
西南
5 3 1
100
2
0 (km)
strike
Distan-c1e0a0long
4
6
7
-200
2
6 4
21
1 -300
东北 Distance along dip (km)
0 5m
2
4
6
(m)
Slip 8
1 1
200
三、汶川地震的破裂过程
Kangding
西南
5 3 1
100
2
0 (km)
strike
Distan-c1e0a0long
4
6
40
20
1 -300
东北 Distance along dip (km)
0
-200
21
Qingchuan
2
6 4
Pingwu
BeSicohnugapnan
了大规模的地表破裂。在汶川地区,地面上 的最大滑动量达7.5 米。
三、汶川地震的破裂过程 阶段
地震破裂的时 间过程分为4个 阶段。
整个地震破裂 过程释放了 9.4×1020 牛顿·米 的地震矩,相当 于矩震级MW7.9。
三、汶川地震的破裂过程
西南
0 1020304S0t5r0e6s0s drop (MPa)
LSZ P
3.6e-005 0.66
2.1e-005
MSEY P
ADK P
CTAO P
KNTN P
ESK P
TAM P
JOHN P
观测得到的地震图与理论计算合成的地震图的比较
茂县-汶川断裂 映秀-北川断裂 彭县-灌县断裂
三、汶川地震的成因断层
汶川地震的成因断层
汶川大地震的成因断层是北东-南西走向
Distan-c1e0a0long
4
6
40
20
1 -300
东北 Distance along dip (km)
0
-200
21
7
2
6 4
Pingwu
BeSicohnugapnan
Maoxian YinDguxjiiuangWyaennchuan Dayi
Qingchuan
汶川地震的破裂过程开始 于地震台网所确定的震源位 置(初始破裂点)即大约在 都江堰-映秀下方
一、汶川地震的地震构造背景
一、汶川地震的地震构造背景
海沟
地幔
洋脊 岩石层 软流 层
海沟
外核 内核
一、汶川地震的地震构造背景
欧亚板块
青藏高原
喜马拉雅山
恒河平原
印度 板块
珠穆朗玛峰
印度洋
欧亚板块
1.0千万 年前
3.8千万年前 赤道
印度
斯里兰卡
5.5千万年前
印度洋
印度
7.1千万年前
斯里兰卡
一、汶川地震的地震构造背景
震源深度: 15千米 震级: 面波震级MS8.0
矩震级 MW7.9
一、汶川地震的地震构造背景
一、汶川地震的地震构造背景
川滇菱 形块体
龙门山断裂带
汶川大地震发生于我国西南地区 朝南南东方向运动的川滇菱形块体的东北面的
龙门山断裂带上
一、汶川地震的地震构造背景
地幔 地核
地壳 上地幔 下地幔
外核 内核
3.3e-005
震相
RER P
7.2e-005 0.88
5.1e-005
EGAK P
3.4e-005 0.7
2.7e-005
SUW P
5.8e-005 0.61
3.9e-005
TAU P
5.3e-005 0.86
3e-005
VSL P
7.3e-005 0.89
4.6e-005
KIP
4.9e-005
0.88
震源深度大多 在30千米以内
一、汶川地震的地震构造背景
汶川地震的地震构造背景
应变在龙门山断裂带中的岩石内逐渐长 期积累,使得龙门山断裂带成为最具危 险性的、发生地震破裂的活动构造。
汶川大地震便是发生在这条长达470千米 的龙门山断裂带上长约350千米的地段上 的大规模的破裂。
二、汶川地震的成因断层
29
27
101
103
105
107
二、汶川地震的成因断层
PVAQ ESK KBS
VSL
KEV
SUW
TAM WDD
2008-05-12
MS8.0
EGAK
ADK
KIP
JOHN
KMBO
MSEY LSZ
RER
NWAO
KNTN
CTAO CAN TAU
震中 台站
震中、台站位置分布
二、汶川地震的成因断层
汶川地震
二、汶川地震的成因断层
汶川大地震成因断层的震源机制 由南至北逐渐地变化
二、汶川地震的成因断层
汶川地震震源机制由南至北逐渐地变化。
到了青川,以右旋 走滑为主兼具有少 量的逆冲分量。
在北川,右旋走滑 分量增加,变成逆 冲-右旋走滑的断 层错动。
在康定至映秀-都 江堰-汶川地段, 以逆冲为主兼具有 少量的右旋走滑分 量。
主要的破裂朝东北方向传 播了约200千米,但在东北方 向约260千米处也发生了滑动 量较小(小于1米)的错动;
1 1
200
0 5m
2
4
6
(m)
Slip 8
Kangding
西南
在震中的西南方向,滑动 量和破裂延伸范围总体上都
比较小,主要的破裂朝西南 方向传播了约100千米,但 在西南方向约180千米处也 发生了滑动量较小(小于1 米)的错动。
华南块体运动速率 只有12-14毫米/年, 未能完全调整龙门 山断裂带北西-南 东方向的逆冲运动。
龙门山断裂带逆冲 运动速率(18-20毫 米/年)与华南块体 运动速率(12-14 毫米/年)之差为48毫米/年
茂县-汶川断裂 映秀-北川断裂 彭县-灌县断裂
历史上龙门山断裂带 的地震活动性属中等 水平,历史上及近期 均未发生过7级以上 大地震
RER
W
T
E
P
S
NWAO
CAN TAU
走向225°/倾角39°/滑动角117°
EGAK ADK
KIP JOHN KNTN
CTAO
150 s
北东-南西走向、倾角39°、以逆冲为主兼具小量右旋走滑分量的断层
地震断层
下盘
上盘
逆断层
下盘
走滑断层 上盘 正断层
二、汶川地震的成因断层
观测地震图
相关系数
3.9e-005 0.91
(走向225°)、倾角为39°、以逆冲为主 兼具少量右旋走滑分量(滑动角为117°) 的断层。
汶川大地震的发生主要是龙门山断裂带三
条主干断层的中间一条映秀—北川断裂错 动的结果,另外两条主干断裂(西边的龙 门山后山断裂即茂县-汶川断裂以及东边 的龙门山前主边界断裂即彭县-灌县断裂) 的错动的作用也是不可忽视的。
3.9e-005
理论地震图
6.1e-005 0.84
5e-005
3.4e-005 0.85
2.4e-005
5.6e-005 0.87
5.1e-005
3.7e-005 0.83
2.6e-005
6e-005 0.74
4.2e-005
3e-005 0.67
1.8e-005
150 s
台站
KEV P
4e-005 0.91
200
30 40 20 10
100
20
0 (km)
汶川地震的应力降
Distan-c1e0a0long
10 strike
-300
0 20 40
东北 Distance along dip (km)
10 -200
203040 10
Pingwu
BeSicohnugapnan
40 50
Maoxian
Dayi
YinDguxjiiuangWyaennchuan
这个结果与龙门山断裂带到了青川附近之后,其断层 走向逐渐向东偏转大约10°从而右旋走滑分量增加一致。
二、汶川地震的成因断层
三、汶川地震的破裂过程
二、汶川地震的成因断层
0 5m
2
4
6
(m)
Slip 8
1 1
200
三、汶川地震的破裂过程
Kangding
西南
5 3 1
100
2
0 (km)
strike
P
3.6e-005
KBS P
7e-005 0.9
5.3e-005
KMBO P
2.3e-005 0.69
2e-005
CAN P
4e-005 0.8
3e-005
NWAO 3.7e-005
0.38
P
1.6e-005
PVAQ P
4.2e-005 0.89
3.5e-005
WDD P
5.9e-005 0.64
3.7e-005
Qingchuan
Kangding
汶川地震的应 力降平均为18 兆帕,最大应 力降发生于破 裂起始点即震 源所在处,达 65兆帕。
汶川地震的应 力降大约是板 内地震典型的 应力降(10兆 帕)的两倍。