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二零一零年四月十六日

香港中文大學太空與地球信息科學研究所
分析青海省玉樹地震成因



2010年4月14日7時49分許,中國青海省玉樹藏族自治州玉樹縣(北緯33.271,東經96.629)發生7.1級地震,地震於左行走滑的鮮水河斷裂西段發生,本次地震屬於淺源性強震,震源深度約33公里,隨後又發生幾次5點幾級的餘震。由於震中靠近縣城(大約30公里),城鎮多數土木結構房屋已倒塌,估計造成較大傷亡。

玉樹地震帶解構

中國青海玉樹地震發生的斷裂帶(圖1和圖2),是甘孜–玉樹–風火山斷裂帶,屬於松潘–甘孜地塊(也稱巴顏喀拉地塊)南邊界,與2008年汶川地震屬同一個地塊體(圖3)。此地塊北接昆侖山,南穿唐古喇山脈,與川滇藏交界,東達龍門山斷裂帶。但玉樹地震會否帶動同一斷裂帶的中段(四川省的甘孜、爐霍、道孚)和東段(康定、磨西、石棉)以及龍門山南段(寶興、天全)等地發生強震?目前尚未有資料確定。

鮮水河斷裂帶是松潘–甘孜地塊與羌塘地塊的分界線,該斷裂帶自青海省的玉樹向東南延伸,經四川省的甘孜、爐霍、道孚、康定、磨西,過了石棉之後轉為近南北走向,並分成兩支:東支為普雄河斷裂;西支為安寧河–則木河斷裂,途經西昌、普格和會理。普雄河斷裂和安寧河–則木河斷裂在雲南境內稱之為小江斷裂。小江斷裂向南延伸,最後在雲南省元江附近與紅河斷裂相交。

鮮水河–安寧河(則木河)–小江斷裂帶是一條大型的左旋走滑剪切帶,晚新生代總走滑位移量從西北向東南逐漸減小:在玉樹–甘孜段為78至100千米、爐霍–康定段有60千米、安寧河–則木河段13至15千米,整個小江斷裂帶上有30千米。鮮水河–安寧河–小江斷裂帶現今左旋走滑速率為每年10至13毫米。歷史記載的鮮水河斷裂帶上就曾發生過至少13次7級或大於7級的強震,例如1923年3月24日四川爐霍–道孚7.25級地震,爐霍全縣的官署民房全部傾陷,死3,000餘人,道孚縣死亡總數超過1,500人,其中孔色、麻孜兩鄉人民屋宇糧食牲畜盡毁,壓斃500餘人。1955年4月14日康定折多塘7.5級地震,地震裂縫密集成帶,總長約30千米。山崖垮塌嚴重,埋沒公路,河水上漲。1981年1月24日甘孜藏族自治州道孚縣6.9級地震,地震引起地裂縫、鼓包、滑坡、崩塌以及噴砂冒水。

鮮水河斷裂帶上其他地區都發生過強震,惟獨石棉地區沒有強震記載,僅1989年5月的5.3地震和2008年6月18日的4.7級地震。唐漢軍等(1995)曾在石棉縣新民鄉花崗岩(強岩)中發現在16,000至17,000年前一次強烈古地震的遺跡,說明鮮水河斷裂在石棉地區目前呈閉鎖狀態,有發生大震的危險。

從歷史地震資料來看,玉樹所在的松潘–甘孜地塊(也稱巴顏喀拉塊)體的地震是比較活躍的。例如1996年喀喇昆侖山發生過7級地震,1997年西藏瑪尼發生過7.5級地震,2001年青海昆侖山口西發生過8.1級地震,2008年3月新疆于田發生過7.3級地震,加上後來汶川地震和這次玉樹地震,都是圍繞這一塊體的邊界發生的。也就是說,汶川地震以後,2008年中國大陸地震活躍水平非常高,當年發生了99次5級以上地震。到2009年,中國大陸的地震活躍情況明顯處於衰減調整的階段,全年只發生了兩次6級以上地震。在2008年的活躍、2009年的平靜之後,2010年中國大陸發生地震的頻率出現增強的趨勢是比較明顯的。

全球地震愈趨頻繁 太空所籲國際高度關注

從全球的角度上來看,最近兩年全球的地震活躍頻度比較高。從2009年7月到目前這9個月期間內,全球發生7級以上地震24次,平均每個月達到了2.6次。在這樣的背景下,應該高度重視地震頻發、地震增強的趨勢。

由於玉樹地處青藏高原塊體中部(即松潘–甘孜地塊),該板塊地質活動較為強烈,中度以上地震在歷史上曾多次發生。該地區自1900年以來,200公里範圍內沒記錄到7級以上地震,但曾發生5、6級的地震。而且在14日當天早晨在青海玉樹發生的7.1級地震前,曾經發生4.7級的前震,其後又發生多次餘震,因此應屬於前震主震餘震型地震。正是由於此次地震餘震豐富程度比汶川地震還要強一點,因此我們必須高度警惕有可能誘發該地塊及其臨近地塊的再次或多次活動,從而發生其他地震的可能性。

圖1:中國地震分別圖
(出處:中國歷史強震目錄,北京:地震出版社,1995,1-514)
圖1:中國地震分別圖
(出處:中國歷史強震目錄,北京:地震出版社,1995,1-514)

圖2:甘孜–玉樹–風火山斷裂帶
(出處:中國科學D輯:地球科學,徐錫偉等,2008年第38卷,第5期:529-542頁)
圖2:甘孜–玉樹–風火山斷裂帶
(出處:中國科學D輯:地球科學,徐錫偉等,2008年第38卷,第5期:529-542頁)

圖3:松潘–甘孜地塊示意圖
(出處:http://chinanews.sina.com)
圖3:松潘–甘孜地塊示意圖
(出處:http://chinanews.sina.com)

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