汶川8.0级特大地震震源断裂特征及其动力学分析

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1、第37卷第4期2010年8月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．37．No．4Aug．，2010汶川8．0级特大地震震源断裂特征及其动力学分析蔡学林，·2王绪本2,3朱介寿z，3曹家敏2程先琼2余年2张伟2鲁霞2庞溯2张振宇2(1．成都理工大学地球科学学院，四川成都610059；2．成都理工大学地球探测与信息技术教育部重点实验室．四川成都610059；3．成都理工大学油气藏地质与开发工程国家重点实验室．四川成都610059)提要：笔者根据地壳表层地质构造和地震地质研究与地震测深和大地电磁测深成果。运用现代构造解析理论与

2、方法．论证了汶川8．0级特大地震的深部构造环境．探讨了汶川8．0级特大地震震源区的地震断裂和震源断裂基本特征与相互关系，及其形成的地球动力学问题。笔者认为龙门山碰撞造山带深处隐伏壳幔韧性剪切带可能是汶川8．0级特大地震主震区的震源断裂。而地壳表层发育的映秀断裂带、北川断裂带和彭县一灌县断裂带等可能是汶川8．0级特大地震主震区的地震断裂，该区震源断裂与地震断裂既有显著区别。又有密切联系。研究表明．在印度板块与太平洋板块和菲律宾海板块对欧亚板块俯冲碰撞的动力学作用下．形成上扬子地块向青藏高原东缘碰撞一楔人以及青藏高原东缘向东仰冲．

3、深部向东俯冲的动力学态势．造成龙门山碰撞造山带切割莫霍界面的壳幔韧性剪切带向中上地壳扩展，应力高度集中与能量快速释放破裂，从而引起汶川8．0级特大地震的发生。以及大型同震地表破裂带的形成。探索震源断裂与地震断裂区别与联系，对进一步研究地震机制与发震动力学以及防震减灾有重要意义。关键词：震源断裂；地震断裂；地表破裂带；岩石圈；地壳；壳幔韧性剪切带；主震震源区；汶川8．0级特大地震中图分类号：P542．+3文献标志码：A文章编号：1000—3657(2010)04—0952-152008年5月12日14时28分在四川汶川发生的8．

4、0级特大地震是新中国成立以来中国大陆地区地震强度最大、余震持续时间长、最多最复杂、波及范围最广、破坏最强烈、损失最惨重、次生灾害最严重、救灾最困难、灾后重建难度最大的一次强烈的大陆板内浅源构造地震．引起了全球最广泛的关注与救援，以及众多地质学家、地球物理学家和地震学家参与研究II-ZZl。笔者在研究龙门山碰撞造山带及邻区地壳表层地质构造基础上∞咖．运用现代解析构造学的理论与方法陋诩．对龙门山及邻区较多的地震测深剖面pt删、天然地震面波层析成像∞·361和大地电磁测深剖面Itt·37．-421等研究成果进行了系统地综合构造解析，

5、建立起青藏高原及邻区(图1)的地壳、岩石圈及软流圈三维结构及其动力学型式与构造分区p4，删。汶川8．0级特大地震发生后．为了进一步研究主震区地壳．特别是上地壳细结构及地震深部构造环境．已实施了米亚罗一郫县等4条大地电磁测深剖面·．并进行了成都市地震活动断层研究●。本文在这些研究的基础上．重点讨论了龙门山碰撞造山带及邻区岩石圈地壳三维结构及汶川8．0级特大地震区深部构收稿日期：2010—05-10：改回日期：2010-07-05基金项目：国家自然科学基金重点项目(49734150、40234047、40839909)、国土资源部

6、专项计划项目(20001010206)、中石化西南油气分公司项目(G卜114—0828)和成都市防震减灾局“成都市地震活动断层研究”项目联合资助。作者简介：蔡学林，男，1935年生，教授．从事构造地质学和深部地质研究与教学工作；E—nlail：caixuelin1935@sohu．c0111。o王绪奉、李书兵，等．龙门山深部地球物理结构及油气选区研究报告．中石化两南油气分公司，成都理工大学．2009：22—105．e朱介寿，蔡学林，曹家敏，等．成都市地震活动断层研究报告．成都理工大学深部地球物理研究所。2009：1-112．第

7、37卷第4期蔡学林等：汶川8．0级特大地震震源断裂特征及其动力学分析953图1青藏高原及邻庆岩石圈地壳构造分区略图I一大陆克拉通犁地壳构造区：I．一上扬子地块；I2_-塔里木地块；；l广鄂尔多斯地块；1r印度地块；15．一两瓦利克构造带；Ⅱ一大陆增厚型地壳构造区：Ⅱ。一祁连山构造带；Ⅱ：一柴达术地块；Ⅱ，一西昆仑构造带；Ⅱ。一东昆仑一西秦岭构造带；Ⅱ；一羌塘地块；Ⅱ。一松潘一甘孜地块；Ⅱ，一拉萨地块；Ⅱr一喜马托雅构造带；Ⅱ广若开山构造带；Ⅲ一大陆减薄型地壳构造区：Ⅲ。一赣湘桂构造带；Ⅲ：一印支地块；Ⅲ广掸泰地块。图框内示研究

8、区位置，星点示汶川8．0级大地震主震区位置Fig．1CrustaltectonicdivisiomoflithosphereintheQh[19hai—TibetPlateauanditssurroundingareasI—Tectonicdivisionofthecrato