龙门山断裂带
龙门山断裂带与强震
稽少丞
2008年5月12日级大地震发生在龙门山断裂带的中北段、今天雅安市芦山县发生的级强震发生在龙门山断裂带的南段。下面，我就科普一下龙门山断裂带。 在中国地图上有一条由著名地理学家胡焕庸（1901~1998）先生提出的“胡焕庸线”。这条直线，北起黑龙江爱珲县、西南达云南腾冲，它把中国大陆分成西北和东南两部分，线的东南侧，土地只占整个国土面积的36%，人口却是全国的96%。线的西北侧，情况恰恰相反。在四川省的地图中，也有这样一条人口分布疏密的对比线，它就是龙门山脉。龙门山以东是称之为“天府”的成都平原，“田肥美，民殷富……沃野千里，蓄积饶多，此谓天府。”龙门山以西是中、高山、极高山和高原的世界，遍布湍急的河流、深切河谷，自然环境注定这里不能像川东一样养活众多的人口，而只能是游牧民的天下。
龙门山是青藏高原东缘边界山脉，横亘于青藏高原和四川盆地之间。龙门山脉北东－南西向长约500 千米，北西－南东向宽约40~50 千米，从东到西分别是山前冲积平原（海拔约500
米）、高山地貌（海拔2000~5000 米）和高原地貌（海拔4000~5000 米），为当今世界上坡度最陡的高原边界。龙门山地区的地形坡度比喜马拉雅山南坡的还大，这样的地貌特征本身就说明垂直龙门山方向上水平构造应力分量很大。前人的野外地质考察和古地磁资料都证明龙门山脉晚新生代以来经受了强烈的右旋斜冲。但是，横跨龙门山布设的GPS区域观测网在之前的近十年的测量结果却显示基本上没有位移，有些人据此推断龙门山断裂带不是活动地震构造，把该地区从全国强震重点防范区的名单上剔除。在地震发生在前，当地政府和民众都认为龙门山地区不会有大地震发生，因此也就没有采取任何应对地震灾害的策略与措施，更没有为应对可能的地震灾害而储备救援物资。事实上，在GPS观测的时间段内，龙门山断裂带处于闭锁状态，并不证明龙门山断裂带是不活动的构造。
与龙门山隆起有关的主干断裂主要有三条（图1~2、图3）：西边一条叫龙门山后山断裂，沿茂县－汶川－卧龙一线，也被称之为汶川－茂县断裂，大体上沿汶川到茂县的高山峡谷延伸；东边一条叫龙门山前山断裂或边界断裂，沿安县－都江堰－天全一线，也被称之为安县－灌县断裂；中间那条叫龙门山中央断裂，沿映秀－北川－青川一线，也被称之为映秀－北川－青川断裂。这三条断裂呈叠瓦状，都向北西倾，在地下20~24千米深处，这三条断裂收敛合并成一条缓倾角的逆断层，成为青藏高原推覆到四川盆地之上的主控制构造。在地表，后山断裂的倾角为60~85º，中央断裂倾角为50~80º，这两条断裂都表现为脆性变形叠加在早期的（约 亿年）韧性变形（糜棱岩、构造片岩）之上。前山断裂发育在中生界（三叠系、侏罗系、白垩系）的地层和岩石中，地表的倾角也较陡，主要呈脆性。在印支期，龙门山中央断裂作韧性推覆，后山断裂为韧性正断，夹在这两条断裂之间的彭灌杂岩和宝兴杂岩被韧性挤出（隧道流）。这些杂岩是活化了扬子克拉通的结晶基底。晚新生代之后，龙门山三条主干断裂都作脆性右旋斜冲。
前山断裂是四川盆地与龙门山脉的天然分界线，前山断裂的东边地壳相对沉降，河流从龙门山里带出大量的泥沙物质，在山前形成一系列冲积扇，成都平原的人民世世代代在上面耕种着。前山断裂与中央断裂之间所夹的是低龙门山区，从东到西依次是丘陵、低山、中山，最高山顶的海拔一般不超过2500米，山体的岩石主要是上古生界（泥盆系、石炭系和二叠系）中生界（三叠系、侏罗系和白垩系）的。中央断裂与后山断裂之间所夹的是高龙门山区，山峰高度多在3500米以上，其中九顶山的狮子王峰海拔4984米，为龙门山的最高峰。高龙门山区的山体主要有前寒武系的彭灌杂岩（由花岗岩、花岗闪长岩及铁镁质的基性岩石脉组成）以及下古生界（寒武系、奥陶系和志留系）的地层和岩石构成。
1929年，年轻的地震学家赵亚曾，来到当时还是地质空白区的四川龙门山地区科学考察，他在彭州的白鹿顶和小鱼洞一带，发现山顶上较老的二叠系石灰岩覆盖在较新的三叠系含煤岩层之上，他把这些山顶命名为“飞来峰”，他的研究成果发表在当年的《中国地质学会志》。后来，地质学家把这种地质现象称之为“推覆构造”，老的岩体顺着一系列逆冲断层被强推到新的岩层上面，就像一组由西北到东南被推倒的多米诺骨牌。被强推上去的岩体叫推覆体，这些推覆体经过后期地质作用的改造，形成景色秀丽的飞来峰群，吸引了历史上不同宗教在上营造庙宇寺院。龙门山里比较著名的飞来峰自北到南分别有唐王寨飞来峰、清平飞来峰、彭灌飞来峰、白石飞来峰、金台山－中林飞来峰等，这些飞来峰大多位于中央断裂和前山断裂之间。地质学家估计，在垂直龙门山脉方向有43%的地壳缩短率，在这个方向上地壳岩石遭到挤压缩短，故形成高山。 地震震中下方地壳厚度约52千米，在震源深度14~20 千米范围内，地壳具有平均S波速超过 千米/秒的异常高速结构。在深度26~38 千米范围内地壳平均S波速约为 千米/秒，为低速区。成都市区地壳厚度约42千米，成都以东约20千米的龙泉驿地壳厚度仅38千米。在耿达和卧龙一带，地壳厚度约60千米。松潘－甘孜地块的地壳厚度约60~62千米。所以，从东到西地壳厚度逐渐增加。
特大地震就发生在映秀镇附近、途经破裂和摩擦强度都大的彭灌杂岩的龙门山中央断裂上。震源机制解表明，震源点上断层的走向为238º、向北西倾59º，三个主应力的方向分别是：（302，06），（036，31），（202，57），括符里第一、第二个数字分别是应力的走向和倾角，采用国际惯例右手法制。，和分别表示相互垂直的最大、中间和最小主应力。同震破裂从震源出发在不到两分钟的时间内向北东方向传播了近275 千米，根据地表同震破裂的产状以及上面的擦痕侧伏角，可以看出，在映秀－北川段断面很陡（70~80º），断层上下两盘相对运动以推覆为主，右旋走滑为辅，垂直位移最大达10 米，水平位移最大达4 米；但在北川－青川段，断层上下两盘相对运动以右旋走滑为主，推覆为辅。这样的构造变形的样式过去500万年可能一直如此，从而造成从南西到北东，山的高度逐渐减少。起源于中央断裂上的特大地震还激发了都江堰－安县之间的前山断裂（图1），形成总长近百千米断断续续的地表同震破裂，也具明显的逆冲兼右行走滑特征，垂直位移最大达4~5 米，水平位移2~3 米。在都江堰－安县断裂东侧5~10 千米的山前盆地中虽然地表看不到同震破裂，但出现喷水冒沙，并且呈北东向（从都江堰的聚源镇向江油方向）成带断续分布，说明地下隐伏盲断层（大邑－郫县断裂）被地震触发。在彭州市小雨洞镇附近有一条呈北西向逆冲兼具左行走滑的地表同震破裂带，它连接北川－映秀断裂和安县－灌县断裂。
汶川县城向南至N31º 经度线之间，这段龙门山后山断裂有可能在大地震中也被激活，断层运动可能仅集中在深部，同震断裂不一定都能传到地表。2008年5月14日级和5月16日级两个强余震都发生在龙门山后山断裂之西，震源机制解指示龙门山后山断裂作右旋走滑，推覆的分量很小。INSAR雷达干涉影像表明龙门山后山断裂也有活动。
1800年以来，龙门山中段的前山断裂上先后曾发生过4次中强地震，最大一次是1970年发生在大邑西边的级地震。龙门山后山断裂自1597年以来，共发生过4级以上地震13次，最大一次是1657年4月21日（清顺治十四年三月初八）的汶川级地震，史书上记载那次地震：“地震有声，昼夜不断，山石崩裂，江水皆沸，房屋城垣多倾，压死男妇无数”。龙门山中央断裂自1168年到之间只发生过12次4级地震，仅一次级，发生在北川。在汶川县映秀镇地区可以看到5级阶地，一级阶地是这一次地震形成的，河床抬高了米。二级阶地高3米，三级阶地高7米，四级阶地高25米，五级阶地高7米。五级阶地的形成年龄在52,700年左右，垂直累计抬升高度为米，所以断裂带的平均年垂直滑移速率为 毫米/年。如果每一次8级大地震可以形成米左右的垂直滑移，那么这个地区发生类似汶川地震的复发周期就是3000年。
岷江发源于川西高原岷山的贡嘎岭和郎架岭，主干河道流向先由北向南，在汶川南转向东南横切九顶山，之后流入成都平原，总落差大约3010米，河道平均比降为千分之八。每次地震后，岷江河水将龙门山上滑坡塌方下来的碎石和泥土带到下游的成都平原，形成冲积扇。成都平原上岷江冲积扇的最大厚度达541米，位于郫县、温江一带。该冲积扇的下部为大邑砾石层，中部为雅安砾石层，上部为上更新世至全新统砾石层。大邑砾石层是成都平原上最古老的冲积砾石层，其形成时间约为360万年前，说明360 万年前就已经有了高起伏、陡地貌的龙门山脉了。换句话说，龙门山地区360万年以来，一直强震不断的，每3~5千年就来一次，每次地震使得龙门山长高2~3米，地震之后风化剥蚀与河流搬运又减少了由地震造成的山脉升高。成都理工大学李勇教授估计，龙门山年平均剥蚀速率为~毫米，近1000万年以来龙门山有5~6千米厚的岩石被剥蚀掉了，亦即，1000万年前埋深5~6千米的岩石现在出露于地表。前文曾说过由地震造成的龙门山抬升的年平均速率是毫米，地震抬升与风化剥蚀两相抵消之后的剩余就是龙门山地区地表隆升速率，平均每年~毫米。所以，龙门山和青藏高原一样，目前仍保持隆升趋势。
震前的GPS观察显示（图4），龙门山脉中各条断裂带的滑移速率每年平均只有1毫米左右，比起北边的东昆仑断裂带和南边的鲜水河－小江断裂带（10~13 毫米/年）要小得多。映秀一带的龙门山中央断裂一直很平静，说明断层一直处于闭锁状态，直到2008年5月12日下午14点28分突然发生了级大地震，不是“小震闹，大震到”的“前震－主震－余震”系列，而是“要则不鸣，一鸣惊人”的“主震－余震”系列。
大地震的动力来源还是青藏高原和扬子地块之间相对运动在龙门山断裂带上产生的长期能量积累和突然释放。印度大陆板块向北漂移并和欧亚大陆板块碰撞挤压，形成了世界屋脊——喜马拉雅山和巨大的青藏高原。青藏高原平均海拔高度达5000米，地下的地壳厚度达60~70千米，而四川盆地下面的地壳厚度才40千米（图5）。在重力作用下，巨大的青藏高原就像一个大胖子突然躺到一个水床上。青藏高原深部地壳的岩石在高温高压下发生部分熔融，就像水床垫中的水在大胖子重重身体的挤压下向四边周界涌动一样，向高原的周缘挤流。古老的四川盆地下面是强硬的岩石圈，深深地扎根于其下的上地幔之中，强烈地阻挡着青藏高原向东扩张。在青藏高原扩张和四川盆地反扩张的前沿阵地，于是就挤压形成了高耸的龙门山，这次四川特大地震正是人类遭遇龙门山造山运动的悲惨一幕。其实，青藏高原周界及其高原内部数条大断裂历来是地震的频发区。
通过对汶川地震的成因分析，我们认为特大强震发生需要满足以下几个条件： （1）地震的起发点（地震成核处）为强岩，强岩破裂强度和摩擦强度都大，起发地震的能量高，一旦触发，传之围岩，“居高临下，势如破竹”，周围老断层能被瞬时激活，多米诺骨牌效应，连锁反应，犹如“一颗炸弹引爆一个或连续几个炸药库”。之前，那些老断层本来就已处于临界壮态，一旦被引发，可想而之。地震的震源位于龙门山脉内彭灌杂岩体之中。彭灌杂岩体在地面上呈透镜形，北东－南西向上长约105千米，南东－北西方向上宽约30千米。该杂岩体主要由闪长岩、花岗岩、混合岩、片麻岩等组成。这些结晶岩石，形成于新元古代（距今约~亿年），主要组成矿物是石英和长石，岩石的剪切强度和摩擦强度都特别大，绝不轻易破裂和滑动，除非在外力作用下岩石内应力积累得非常高。一旦应力达到其破裂强度或摩擦强度，必然要瞬时释放出巨大的能量，从而形成大地震。彭灌杂岩体西北侧出现的是前寒武纪的沉积岩，如粉砂岩、板岩、页岩、砾岩等；在彭灌杂岩体的东北方和东侧分布的是古生代和中生代的沉积岩和浅变质岩，如千枚岩、绿泥石片岩、灰岩、煤系地层等，这些成层的沉积岩和浅变质岩的剪切强度和摩擦强度比彭灌杂岩体中的结晶岩石低得多。正由于如此，从彭灌杂岩体中形成和传出的地震断裂立刻所向披靡地向东北方向迅速打穿所有的沉积岩和浅变质岩层，过了北川后又向青川和陕西宁强方向传了近150千米才停下来。主震后第13天青川县境内还发生一次级余震。所以说，这次汶川大地震是始于强岩，传之弱岩，故强度大，波及范围广。地壳中蛇纹岩、绿泥石片岩、云母片岩、千枚岩等变质岩和页岩、板岩、泥岩等沉积岩属于屈服强度和摩擦系数都低的岩石，在地质构造应力作用下，这些岩石常常是作韧性变形即蠕变，“走而不断”，岩石在“走”（变形）但不形成脆性断裂。灰岩在地表看似很硬，但在地下十几千米深处温度压力较高和有水环境中，其强度并不太高。在沉积岩和浅变质岩中，力学性质较强的（如砂岩）和较弱的（如页岩）岩层总是互层出现的，根据最小能原理，断层总是选择在弱岩层中通过，尽量避免切割强岩层。在弱岩体中形成不了强震。所以，我们认为“强岩强震、弱岩小震、软岩不震（蠕滑）”。这条规律可以用到区域地震预测中去。
汶川8.0级地震前龙门山断裂带地倾斜面变化特征研究
第３ １卷增刊
２ ０ １ １年６月 大地测量与地球动力学
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＥＯＤＥＳＹ ＡＮＤ ＧＥＯＤＹＮＡＭＩＣＳ Ｖｏ１．３１ Ｓｕｐｐ．
Ｊｕｒｌｅ．２０１ １
文章编号：１６７１—５９４２（２０１ １）Ｓｕｐｐ．一０００６－０４
汶川８．０级地震前龙门山断裂带地倾斜面变化特征研究
张创军 邵辉成 史春伟 陈嘉选
／１）陕西省地震局乾陵地震台，成阳７１３３００￣
＼２）陕西省地震局，西安７１００６８ ／
摘 要 探讨汶川８．０级地震前龙门山断裂带区域地倾斜面的形变特征，分析表明震前区域地倾斜面在水平形
变变化上呈现由龙门山断裂带两侧向中央挤压特征；垂直形变变化呈现龙门山断裂带西北侧的后山断裂持续抬升
隆起，东南侧前山断裂的雅安等区域持续下沉特征；震源附近的汶川区域地倾斜面从２００５年下半年至２００６年出现
了垂直和水平形变显著加速增大的趋势。
关键词 汶川地震；龙门山断裂带；地倾斜；面倾角；面方位角
中图分类号：Ｐ３１５．７２ ５ 文献标识码：Ａ
ＲＥＳＥＡＲＣＨ ｏＮ ＳＵＲＦＡＣＥ ＶＡＲＩＡＴＩｏＮ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳ
ｏＦ ＧＲｏＵＮＤ ＴＩＬＴ ＩＮ ＬｏＮＧＭＥＮＳＨＡＮ ＦＡＵＬＴ ＺｏＮＥ
ＢＥＦＯＲＥ ＷＥＮＣＨＵＡＮ Ｍｓ８．０ ＥＡＲＴＨＯＵＡＫＥ
Ｚｈａｎｇ Ｃｈｕａｎｇｊｕｎ ，Ｓｈａｏ Ｈｕｉｃｈｅｎｇ ，Ｓｈｉ Ｃｈｕｎｗｅｉ ａｎｄ Ｃｈｅｎ Ｊｉａｘｕａｎ
／１）Ｑｉａｎｌｉｎｇ Ｓｅｉｓｍｉｃ ｓｔａｔｉｏｎ，Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｘｉａｎｙａｎｇ ７ １ ３３００＼ Ｉ ２）Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ａｄ，孔 ｎｉｓｔｒａｔｉ０凡ｏｆ Ｓｈ ｎｘｉ Ｐｒｏ ｎｃｅ，Ｘｉ０ｎ ７ １ ００６８ ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｃｈａｎｇｅｓ ０ｆ ｔｈｅ ｃｒｕｓｔａｌ ｔ订ｔ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎ Ｌ０ｎｇｍｅｎｓｈａｎ ｆａｕｌｔ ｚｏｎｅ ｂｅｔｏｒｅ
2008年5月12日汶川地震
1
2008年5月12日汶川地震
(Ms8,0)地表破裂带的分布特征
李海兵 王宗秀 付小方 侯立玮 司家亮 邱祝礼 李 宁 吴富峣
提要：2008年5月12日14时28分，青藏高原东缘龙门山地区(四川汶川)发生了Ms8.0级地震，震后野外考查表明5.12汶川地震发生在NE走向的龙门山断裂带上，该断裂带晚新生代以来的逆冲速率小于1mm/a，GPS观察结果表明其缩短速率小于3mm／a。这次5,12汶川地震造成了多条同震逆冲地表破裂带，总体长约275km，宽约15 km，发震断裂机制主要为逆冲作用(由NW向SE逆冲)伴随右旋走滑。地表主破裂带沿龙门山断裂带的映秀一北川断裂发育，长约275km，笔者称为映秀一北川破裂带。破裂带具有逆冲兼右旋走滑性质。地表次级破裂带沿龙门山断裂带的前缘断裂安县一灌县断裂南段发育，长80km，笔者称为汉旺断裂带，破裂带基本为纯逆冲性质。在这两条破裂带之间发育两条次一级的同震地表破裂带：一条长约20km呈NE走向的地表破裂带，笔者称为深溪沟破裂带，由于这条破裂带靠近主破裂带南段，并且与主破裂带变形特征一致，因此，笔者将深溪沟破裂带划归映秀一北川破裂带；另一条长约6km呈NW走向，由SW向NE逆冲并兼有左旋滑动的地表破裂带，笔者称为小鱼洞破裂带，它连接映秀一北川破裂带和汉旺破裂带，成为侧向断坡。另外，在灌县一安县断裂东侧的四川盆地内，由都江堰的聚源到江油发育一条NE向的沙土液化带，它可能是四川盆地西部深部盲断裂活动的结果，同震地表破裂带的分布特征表明，龙门山断裂带活动断裂具有强烈的逆冲作用并伴随较大的右旋走滑，断裂向四川盆地扩展。在龙门山断裂上类似2008年5月12日 Ms 8.0汶川大地震的强震复发周期为3000-6000a。
关键词：地震地表破裂；地震断层；发震构造；龙门山
1、前言
2008年5月12 日 14时28分，在青藏高原东缘龙门山地区(四川汶川)发生了强烈地震(Ms8.0)(图1)，地震导致大量房屋倒塌，并诱发了强烈的山崩、滑坡、塌方和泥石流等次生地质灾害，致使8万多人死亡，造成了巨大的经济损失和人员伤广。这是中国30年来最严重、损失最大的一次地震灾害。根据中国地震局台网中心(CENC)和美国地质调查局(Uscs)公布的数据(表1)，这次汶川地震的震级为Ms8,0或Mw7,9，震中位于映秀镇两南侧(31.0N，103,4E)，震源深度14-19kml，其深部滑动西南倾，倾角33-60º，震源机制解结果显示为逆冲兼有右旋走滑。主震之后记录了20000余次余震，形成长达330km的余震带。地震波的反演结果显示汶川地震形成近300km长的地表破裂，地震破裂的时间持续80s，并释放完主要能量。地表实际破裂带的分布从其性质和特征，不仅能验证地震波的反演结果，而且是理解块体运动学特性、变形特征，地震发生机制等科学问题十分重要的约束条件，是研究青藏高原现今大陆动力学不可缺少的基础数据。笔者基于震后详细实地调查，分析和介绍汶川地震的发震断裂及其同震地表破裂带的分布特征，为进一步分析和探讨汶川地震过程和发震机理提供依据。
龙门山断裂带南北活动差异及复杂构造建模——基于地表破裂带和中小震精定位
第６期 海峡两岸汶川地震专题研讨会论文摘要
汶川Ｍｗ７．９和集集Ｍｗ ７．６地震前应力场
转换现象及其可能的前兆意义
Ｔｈｅ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｆｉｅｌｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅ Ｗｅｎｃｈｕａｎ Ｍ ．９ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ａｎｄ
Ｃｈｉ－Ｃｈｉ Ｍｗ’．６ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ
刁桂苓Ｄ 徐锡伟 王晓山Ｄ 冯向东” 杨雅琼¨
１）河北省地震局，石家庄０５００２１
２）中国地震局地质研究所，北京 １０００２９
中图分类号：Ｐ３１５．７２ ７； 文献标识码： Ａ；ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２３５—４９７５．２０１０．０６．０１８
摘 要 ２００８年四川汶川Ｍｗ７．９地震和１９９９年台湾集集Ｍｗ７．６地震均为挤压推覆构
造环境条件下发生的板内逆断层型地震。本文对比分析了两次地震前的ＣＭＴ解、震区附近
的中小地震震源机制解及其反演的应力场可知，集集地震主震震源机制解与用台湾内陆中西
部的ＣＭＴ解反演得到逆断层类型构造应力场吻合，而震区附近中小地震具有随机发生的性
质，反演得到了震前与构造应力场不一致的走向滑动类型的局部应力场，但当局部应力场变
化到与构造应力场一致时，数月后发生主震；同样，用青藏高原东部的ＣＭＴ解震源机制反
演得到走向滑动类型的构造应力场，逆冲类型的汶川主震与构造应力场的压应力轴吻合，震
区附近中小地震反演得到了与构造应力场一致的区域应力场，但震前局部应力场变化为逆冲
类型应力场一致时，随即发生主震。说明逆断层型主震区附近随着震源区应力积累，在震前
会出现相似的应力场转换现象，当最终转换到与发生主震的应力状态一致时，表明震源区附
近应力已达到相当高的应力水平，是发生大地震的征兆，应引起进一步的关注。
龙门山断裂带南北活动差异及复杂构造建模
——基于地表破裂带和中小震精定位
Ｎｏｒｔｈ・－－ｓｏｕｔｈ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ
四川为什么这么多地震
四川为什么这么多地震？
近几年来，四川地区地震频发，这到底是因为什么原因呢？这个问题可分解为两点：
1.为什么四川地区会发生地震。
2.为什么近几年有几次大地震。
问题1，地震和断裂/断层是密不可分的。四川西部的龙门山脉是由一个以断裂为主的断裂体系组成的，常称为为龙门山断裂带或龙门山构造带（图自：李忠权等.2008.龙门山汶川地震特征及构造运动学初析.成都理工大学学报）。龙门山地区很少能见到完整无断裂岩块，说明其主要断裂带不是单一断层 ，而是由一系列近于平行的断裂组合成群出现（图自：林茂炳.2008.汶川大地震与龙门山构造带.成都理工大学学报）。在这个组合群里，任何一条断裂发生地震，都是可能的。
2
问题2，地震之间是否有触发性，这是一个研究话题。汶川地震和芦山地震之间有什么关系，龙门山断裂带的活动性如何，地震地质学家接下来肯定会去研究的，我们在这里猜没意义。2008年汶川地震之后，研究这里的文章太多太多。没想到的是，在短时期里，龙们山断裂复活了。遗憾的是，纵有论文百篇，终无法预测这次地震。 2
四川地区本身坐落在西南地区地震带上。
同时上次的汶川大地震，使得断层结构发生剧烈变化，更加不稳定，所以更容易发生地震。
龙门山断裂带三维滑动速率反演及其分段性研究
第３１卷第１期
２ ０ １ １年２月 大地测量与地球动力学
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＥＯＤＥＳＹ ＡＮＤ ＧＥＯＤＹＮＡＭＩＣＳ Ｖｏ１．３ｌ Ｎｏ．１
Ｆｅｂ．．２０１１
文章编号：１６７１—５９４２（２０１１）０１—０００５—０４
龙门山断裂带三维滑动速率反演及其分段性研究
张贵钢 杨志强 ’ 王庆良 ’
，１）长安大学测绘与空间信息研究所，两安７１００５４＼ ＼２）中国地震局第二监测中心，阴安７１００５４ ／
摘 要 基丁负位错模型，结合粒子群算法反演龙门山中央断裂段的三维滑动速率。反演结果表明，龙门山断裂 带的现今卡勾造运动整体而言为右旋逆冲断层．滑动速率较小，其运动特征具有显著的分段性：断裂带南段以逆冲 为主，兼有芹旋特征；在向北延展过程中逐渐转化为右旋走滑，且走滑分量逐渐加大；龙『】Ｌｌｊ断裂带南北两端具有 挤压特征，其中段 示一定的拉张。由此推断，龙门山断裂带现今构造活动，在青藏块体整体移动的影响卜，还与
其区域应力场和内部地壳结陶有关。 关键词 负位错；粒了群算法；地壳形变；卡勾造运动；龙¨山断裂带
中图分类号：Ｐ３ｌ５．７２ ５ 文献标识码：Ａ
Ｄ ＲＳＩｏＮ ｏＦ ＴＨＲＥＥ ＤＩⅣⅢＮＳＩｏＮ ＳＬＩＤＩＮＧ ＲＡＴＥ ｏＦ ＬｏＮＧＴ＼／Ｉ］ＥｅＮＳＨＡＮ
ＦＡＵＬＴ ＡＮＤ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＳ ｏＦ ＩＴＳ ＳＥＧＭＥＮＴＳ
Ｚｈａｎｇ Ｇｕｉｇａｎｇ ，Ｙａｎｇ Ｚｈｉｑｉａｎｇ”ａｎｄ Ｗａｎｇ Ｑｉｎｇｌｉａｎｇ
７ｌ００５４、Ｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ＰＳＯ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｓｌｉｄｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ
Ｉｘｍｇｍｅｎｓｈａｎ ｆａｕｌｔ ｗａｓ ｉｎｖｅｒｓｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｅｒｎ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｎｇｍｅｎ—
用地震资料估计的龙门山断裂深部形变及其对于汶川地震成因的意义
年第
１ 背 地 质 学 报 ＡＣＴＡ ＧＥＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ ＶｏＩ．８２ ＮＯ．１２Ｄｅｃ． ２００ ８
用地震资料估计的龙门山断裂深部形变
及其对于汶川地震成因的意义
赵袜茹¨，吴忠良 ，蒋长胜 ，朱传镇
１）中国科学院研究生院地球科学学院，北京，１０００４９；
２）中国地震局地球物理研究所，北京，１０００８１
内容提要：２００８年５月１２日汶川８．０级地震前龙门山断裂被“忽视”的原因之一是地质学证据和ＧＰＳ测量证
据均显示龙门山断裂长期以来形变速率很低。问题是，构造地质的结果是对一个较长的时间尺度的，而ＧＰＳ结果
反映的是较短时间尺度上的、地表上的、水平方向的形变，因此有理由怀疑由此得到的结论能否反映现今龙门山断
裂的深部形变的全貌。我们采用类似于Ｋｏｓｔｒｏｖ方法的思路，利用最近３０ ａ的地震资料，试图研究龙门山断裂的
深部形变，并与其相邻的断裂进行比较。利用Ｍ ２．５以上的微震资料，给出了沿龙门山断裂带的累积Ｂｅｎｉｏｆｆ应
变，并根据震级一频度关系计算了ａ值的空间分布。作为对照，同时计算了龙门山断裂邻区沿鲜水河、安宁河、则木
河断裂各区域内的累积Ｂｅｎｉｏｆｆ应变和ｎ值。结果表明，在与地质学证据不同的时间尺度上，在与ＧＰＳ证据不同的
时间尺度、不同的深度上，并且不仅考虑到水平形变，与周边的断裂带相比，龙门山断裂带其实并不是一个“安静
的”断裂带。在更短的时间尺度上，可以回溯性地观察到微震活动的一些异常变化，但这些变化似乎很难用于该地
震的预测。我们讨论了相关的观测资料分析对于汶川地震的成因的意义。
关键词：汶川地震；龙门山断裂带；深部形变；Ｂｅｎｉｏｆｆ应变
２００８年５月１２日汶川８．０级地震被认为是
“出人预料”的一个非常重要的原因是，地质学证据
和大地测量证据均表明龙门山断裂长期以来形变速
率很低（张培震等，２００８）。在地质研究方面，
Ｄｅｎｓｅｍｏｒｅ等（２００７）估计映秀一北川Ｉ断裂的全新世
龙门山断裂带震后水电重建 支持乎？质疑乎？
吉林省地方水电有限公司协 ＪＩｋＩＮ ＰＲ。ｖＩＮｃＥ Ｌ。ｃＡＬ ｗ ＴＥＲ ８ ＥＩＥｃＴＲＩｃＩ丁ｙ ｃ。，ＬＴＤ ７欠
龙门山断裂带震后水电重建 支持乎？质疑乎？
Ｉ＝＝二疑人士提出应对该地区建水电站安全性 重新评估；支持者认为“汶川地震反而 会加强在高山峡谷修筑电站的信， ’ 汶川地震之后，民间关于西南水电重新评估的 建议重提。１９家ＮＧＯｆＨ４６位专家学者、民间环保人 士公布联合呼吁书 建议对西南不稳定地区大坝水 库项目安全性重新评估 ，建议在有关部门不能回答 相关问题之前，应该停止西南地区水电开发。对西南 诸河上的水电开发一向持有质疑态度的民间环保人 士们认为，总结汶川地震的经验教训，是反思水电开 发的一次契机。不过，以中国水力发电学会副秘书长 张博庭为代表的“专业人士”表示并不认同“非专业 人士”的意见，他在接受记者采访时说，“汶川地震 反而会加强在高山峡谷修筑电站的信 ’。 记者从国家发改委某部门了解到，这次电站的 重建规划中，岷江流域的小水电会根据实际情况重 新调整，但方案还没确定，水电站的重建方案会和 灾区整体重建方案一起出台。目前可以确定的是，不 会因为地震停止西南地区的水电开发。但在电站的 重建方案中，将更注重保护周边环境，特别注重评 估地震对山区地质条件产生的影响。 经受考验的紫坪铺水库 地震当天，范晓在成都市，开着车，突然感觉 车飘了起来。只见到路边的大楼里，人们满脸惊恐 地跑出。范晓是四川地矿局区域地质调查队总工程 师，他当时就明白，靠成都很近的地方，发生了大地 震。一小时后，他走在四川大学的校园里，迎面一个 学生骑着自行车过来说，汶川，７．８级。 范晓害怕自己担心的事情发生，他想到的是位 于汶川下游的紫坪铺水库。紫坪铺曾被称为四川省 一号工程，它库容ｌｌ亿ｍ ，直接关系成都平原安危。 距离有两千年历史的都江堰只有５ｋｍ，自２００１年正 式开工以来，围绕紫坪铺的争议从未停止，在民间 反对声中，紫坪铺的反调节水库杨柳湖工程暂停。 自都江堰以上，岷江流域为上游，共有２９座规 模电站，１０座分布在岷江干流，１９座分布在岷江支 流。范晓曾指出，紫坪铺上面还有一系列梯级大坝， 面对岷江上游曾多次发生７级以上地震的强震区和 大规模山崩堵江溃坝的历史背景，一旦类似上世纪 叠溪、松潘大地震的事件重演，后果将不堪设想。 有史可查，１９３３年，在位于茂县北部的叠溪，曾 发生７．５级地震，地震形成的堰塞湖在４５天后崩决， 形成了地震史上罕见的次生水灾。 岷江上游可能发生大地震的担心成了现实，事 实是，此次汶川地震，能量超过叠溪、松潘地震。而 且震中就在映秀，紧邻紫坪铺库区。 但幸运的是，地震发生时，恰好是紫坪铺腾空 库容防汛期，只装了１／３库容，虽然地震后，紫坪铺 曾经一度打不开出水闸门，导致水位上升，但险情很 快排除。溃坝、水漫堤并未出现。２００８年５月１２日当 天下午５点，紫坪铺公司就发布了消息，经查明，大坝
龙门山断裂带及其周边地区重力场和岩石层力学特性研究
第３５卷第５期 ２０１３年９月 （６９２—７０３） 地震 学 报 ＡＣＴＡ ＳＥＩＳＭＯＩ ＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｖｏ１．３５，ＮＯ．５ Ｓｅｐｔ．，２０１３
陈石，徐伟民，石磊，卢红艳，郭凤义．２０１３．龙门山断裂带及其周边地区重力场和岩石层力学特性研究．地震学报， ３５（５）：６９２－７０３． Ｃｈｅｎ Ｓｈｉ，Ｘｕ Ｗｅｉｍｉｎ，Ｓｈｉ Ｌｅｉ，Ｌｕ Ｈｏｎｇｙａｎ，Ｇｕｏ Ｆｅｎｇｙｉ．２０１３．Ｇｒａｖｉｔｙ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｌｉｔｈｏｓｐｈｅｒｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｉ，ｏｎｇｍｅｎｓｈａｎ ｆａｕｌｔ ｚｏｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ａｒｅａｓ．Ａｃｔａ Ｓｅｉｓｍｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，３５（５）：６９２ ７０３．
龙门山断裂带及其周边地区重力场
和岩石层力学特性研究
陈 石 徐伟民 石 磊 卢红艳 郭凤义
（中国北京１０００８１中国地震局地球物理研究所）
摘要 继２００８年汶川Ｉ Ｍ。８．０地震之后，２Ｏ１３年４月２０日又发生了芦山Ｍｓ７．０地震，两次 地震的发震构造同属龙门山断裂带．根据最新的重力和地形资料，采用岩石层弹性板模型， 计算了龙门山断裂带及其周边地区的二维岩石层有效弹性厚度分布，并从岩石层的力学特征 分析了穿过两次地震震中位置的重力剖面特征；结合以往在该地区的研究成果，分析了岩石 层的力学变形问题．结果表明，以龙门山为界，四川Ｉ盆地所在的扬子板块弹性厚度为３３（±４） ｋｍ，龙门山西北的松潘 甘孜地块的弹性厚度为１３（±４）ｋｍ，两侧岩石层存在明显的力学 强度差异．包括两次地震震中范围的龙门山断裂带南部区域的有效弹性厚度值小于北部地 区，说明该区域的岩石层更容易发生变形，可以解释在构造上具备强震发生的岩石层动力学 条件．
关键词 汶川地震芦山地震岩石层有效弹性厚度重力异常龙门山断裂 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３ ３７８２．２０ｌ３．０５．００８ 中图分类号：Ｐ３１５．７２ ６ 文献标志码：Ａ
龙门山地震断裂带地应力分布及其对井壁稳定的影响
第48卷摇第2期2012年3月摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇地质与勘探GEOLOGYANDEXPLORATION摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇Vol.48摇No.2March,2012
[收稿日期]2011-09-14;[修订日期]2011-12-08;[责任编辑]郝情情。[基金项目]国家专项“深部探测技术与实验研究冶(课题编号:SinoProbe-05-06)、科技部科技支撑计划专项“汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)冶资助。[第一作者]张培丰(1965年-),男,2008年毕业于中国地质大学(武汉),获博士学位,教授级高工,长期从事科学钻探、环境钻探与钻井工艺研究,E-mail:zhangpf@龙门山地震断裂带地应力分布及其对井壁稳定的影响———以WFSD-2井为例
张培丰(北京探矿工程研究所,北京摇100083)
[摘摇要]龙门山地震断裂带是我国最为强烈的地震带之一,地层破碎、地应力异常,钻孔缩径造成孔内事故频发,井壁稳定问题十分突出。本文介绍了汶川地震断裂带科学钻探施工中所发生的孔内事故情况,并通过对地层应力数据的统计分析,得出龙门山地震断裂带最大水平应力和最小水平应力随深度变化的回归曲线,最大水平应力梯度为4.52MPa/100m,最小水平应力梯度为2.51MPa/100m。以WFSD-2井为例,分析了龙门山地震断裂带地层应力、尤其是断层泥应力对井壁稳定的影响;针对膨胀性地层,介绍了一种通过泥浆密度微调现场测定地层坍塌压力和破裂压力的简易方法。[关键词]井壁稳定摇地应力摇龙门山地震断裂带摇断层泥摇泥浆密度微调法[中图分类号]P634.8摇摇摇[文献标识码]A摇[文章编号]0495-5331(2012)02-0379-8
ZhangPei-feng.In-situstressdistributionanditseffectsonboreholestabilityintheLongmenshanearthquakefaultzone[J].GeologyandExploration,2012,48(2):0379-0386.
龙门山地区关口断裂形成与演化分析
２０１０年６月第３０卷第２期 地质学报 Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．２ Ｊｕｎｅ．，２０１０
龙门山地区关口断裂形成与演化分析
时志强 ，马利梅 ，罗啸泉
（１．成都理工大学沉积地质研究院，成都６１００５９；２．中石化西南油气田分公司勘探开发研究院，成都６１００５１）
摘要：根据大量野外露头剖面资料与钻井数据，系统分析了关口断裂形成过程与演化特征。认为关口断裂 在印支早、中期为张性大力构造背景下形成的同沉积正断层，在晚三叠世卡尼克期为生长性正断层；印支晚期 构造事件中该断裂改变为逆冲断层。关口断裂活动性较强，其中在燕山晚期活动性最强。关口断裂在喜马拉雅 期有多期次的、长时期的强烈活动；并且目前仍是一条活动性的断层。 关键词：关口断裂；龙门山；同沉积断层；逆冲断层 中图分类号：Ｐ５４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６～０９９５（２０１０）０２—０１３２—０４
关口断裂又称江油一灌县大断裂或彭灌断裂、龙门山前缘断裂，是龙门山冲断带与四ＪＩ『台坳（盆地）
的分界 。断裂走向北东一南西，倾向北西，倾角６Ｏ。～７０。。该断层现是一逆冲构造，西北盘为由古生界
和三叠系地层在印支期形成的褶皱、冲断推覆构造；南东盘则为侏罗系、白垩系组成的低平的褶曲或与
断层有关褶曲。据地震勘探成果，该断层面上陡下缓并向深部断距增大（断距２００ｍ～２ ０００ｍ）。有的断
面发育数米宽的断层角砾岩、碎裂岩及糜棱化构造；有的地段表现为大体平行的由多条逆冲断层组成的
断层束，并有分叉、闭合现象。安县地区、彭州思文一都江堰等地地表，此断层成为一隐伏断裂或时隐 时现。有些地段关口断裂带或其附近，发育向北西逆冲的反冲断层，并与断裂带上的正向逆冲断层组合
成断突褶曲或三角变形带。该断裂带变形机制主要为碎裂作用，主要活动时期是在喜马拉雅期 。关口断
裂发育于上古生界以上地层中，属于盖层中的脆性逆冲构造，是未切穿沉积盖层的大断裂。断裂带两侧
地貌差异大，西北侧为山峦叠嶂，而南东盘则为平原或丘陵。