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地质学家谈四川龙门山 / 汪永晨  

2011-12-17 16:47:00|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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地质学家谈四川龙门山

 

文/汪永晨

 

地质学家范晓:5·12地震非常反常,紫平铺大坝可能是地震诱因

 

记者:你怎么看这次汶川大地震?

 

范晓:严格说这次八级地震是非常反常的。龙门山这个地震带有史以来从来没有发生过七级以上的地震,现在有记录的最高震级是6.5级。

 

当然了,所谓历史记录,只有1900年以来是准确的,为什么?因为有仪器测,大震一般不会漏掉,1900年以前没有地震仪测,主要是根据史书记载,中国史料有什么时候地震的记载,但是几级不知道,通过史书记载的破坏情况用经验反推这个震级有多大,这个肯定是有误差的,可能它本身震级很大,但在人烟比较少的地方很难真实反映,还有史料也有漏记的情况,这都是有的。

 

记者:迭溪地震呢?

 

范晓:迭溪不是一个地震带,它是两个地震带,它的构造、地质背景都有差异,都不一样的,所以它是一个很反常的,而且以前对龙门山地震带,地震局肯定会做研究,对它远期会不会发生强震,能够发生多大震级都会做出预测的,他们的预测都没有上过七级。

 

记者:李有才的预测上七级了,7.5级。

 

范晓:他绝对不会说是龙门山地震带上七级,他说的是中国南北地震带,那个范围非常广,你说南北地震带几年内发生七级,这个谁都可以预测,因为它本身就是地震非常多的,它的地震带包括十几个地震带,就是中国南北地震带下面进一步分,很多地震带历史上发生过8级地震,这次我给国家地理也写过,实验室地震,大地震既不是第一次也不是最后一次,现在很多电站,包括金沙江中下游的电站,大渡河的,雅砻江的,都处在强震地震带上,金沙江下游的,像溪洛渡、乌东德那一串电站就处在东川松林地震带上,而东川松林地震带上历史上发生过八级地震,因为它有一定时间间隔,比如100年、200年,它有一个周期嘛,不等于它以前发生过现在马上要发生,但是水库诱发地震就可以使时间改变,震中位置发生变化,还有震级的强度,按照正常的没有水库的因素,它可能还要过20年、 30年,或者震中不在这个位置,或者震级六点几级七点几级,但是你给它施加一个外在的影响,就打破它的平衡了。

 

记者:您认为这次反常的原因是不是因为水库诱发?

 

范晓:现在可能性非常大。从它的地质背景,还有震中的位置就在水库边上。

 

记者:哪儿?

 

范晓:紫平铺。它的库外线离震中大概就五公里左右,一般水库诱发地震应该在距水库十几公里的范围内,它就五公里左右。

 

记者:很可能水库诱发了地震,这有什么条件?

 

范晓:还有很多条件,他们也总结了很多国内外的案例,一个就是坝要足够高,一般的小坝库容很小,所以不会造成什么威胁,他们总结坝高在100米以上,蓄水量在10亿方以上都容易诱发地震,紫平铺是156米坝高,蓄水量是11.26,也超过10亿方了,另外水库的位置刚好在断裂带上。整个库区都在断裂带上,在一般的断裂带上还不要紧,在活动断裂带上就要紧了,紫平铺恰恰就在活动断裂带上。而且它的库尾,就在映秀那个地方。

 

整个龙门山三条大的断裂,贯穿整个龙门山,靠近四川盆地的,成都平原和山区分界的。水库旁边的山的中央有一条我们叫主中央断裂,叫北川映秀大断裂,这次八级地震发震就在这个地方发震的,再往里面走就是茂县、汶川大断裂,它相当于龙门山后面的边界。

 

对震中的报道有一些误导,你说汶川地震,大家以为震中就在汶川,实际上离汶川还远,其实震中离都江堰比汶川近得多,只是那个地方行政区归汶川,所以说汶川那个地方损失还不如北川严重。

 

主中央断裂有几百公里长,刚好紫平铺蓄水三年多,而且是最容易震的时候,为什么最容易地震?当时水位海拔700多米,正常蓄水位877米。从 2004年12月开始蓄水,蓄到06年的10月份,就蓄到最高水位877了,但是一般震,它往往是在水位快速升高或者快速降低时最容易震的,因为它压力的改变很大,它到了877最高水位的时候,按照水库正常的运行每年都有一个变幅,9月底、10月初水位会升高,到了夏季、雨季来之前,洪水来之前它要把水位降低,这一般是4月底5月初。2006年蓄到最高水位,2007年4月份最高水位降下来,相当于我给你压一个东西,又撤掉一个东西,这样反复加压和卸载,对水库诱发地震影响是非常大的,而且它往往是发生在水位突然下降或者突然上升的时候,而且紫平铺经历了两次这样的过程,2006年底到最高水位,2007年初到最低水位,2007年底又上去,今年又下来,刚好5·12大地震是在它水位降低的时候。

 

记者:中科院成都山地灾害研究所的程根伟说应该叫四川大地震。 他们说不对,应该叫5.12大地震。

 

范晓:我在《国家地理》上说应该叫四川龙门山大地震,因为它主要是在龙门山,而且你看余震也好,全部是在几个断裂来回迁移,它主要的破坏就是龙门山。

 

记者:像甘肃都是受龙门山影响?

 

范晓:对。

 

问:主要是靠山的地方。

 

范晓:汉旺叫江油都江堰大断裂,就在边界断裂上,都江堰也是。

 

记者:都江堰人到现在还不敢住家里?

 

范晓:对。它就是一头一尾,大坝下面离主边界断裂、都江堰那个断裂只有不到两公里,一点几公里,它蓄水的围水离主中央断裂大概就500米,地表 500米,在蓄水的库区的位置还有很多次级断裂,就是平行主断裂的,它是很密集的断裂过程带。断裂过程带严重破碎,蓄水以后水给它加压,改变它的平衡,它的水很容易往下渗透,因为它是断裂破碎带,岩层很容易破碎,裂隙很多,而且它的岩层的角度都在抖,所有的条件都非常有利于水往深处渗透,如果水渗透的深度很大,对断层活动可以产生很重要的影响。紫平铺水库是从它2004年12月份开始蓄水的。在蓄水之后发生地震有两种情况,第一种叫快速反应,就是蓄水不久就开始震,还有一种是滞后型的,大概几年以后,有的两年、三年、五年、十年都有,比如这次是从04年12月份蓄水,到今年就是3年多一点,完全符合滞后型,而且根据世界上的研究,滞后型的破坏特别严重,再一个本身它是断裂带,水的压力的改变和水的渗透直接对断层发生很大影响,这是宏观上的说法。你说它这个地方专家也不是不知道,肯定是注意的,只是没有预料到发生八级地震,但是六级肯定是想到的。所以建坝之前按照国家规定,必须做水规划地震的危险性评估,这是水科院在1990年做的,而且它也预测了可能诱发地震的震级,它预报最高是5.5级,它不光做评估,而且要求这种大水库在蓄水之前必须建立地震检测台网,也建立起来了。

 

观测数据是有的,现在地震局公开发表的论文我看了,但是它的数据不全,公开发表的就是从04年到05年,完整的应该是蓄水到5·12之前,后面的数据没有。从这一年多的记录来看,现实情况就比以前频繁了,不但频繁,它的地震很明显的就集中在我刚才说的这两个主要断裂带,不但集中,而且主要在映秀的主断裂带。地震测的地震波,一开始从2004年到2005年最多三点几级,但是它很密集,从2004年12月份到2005年一共测到730多次,它就看出来这个地震的分布,它明显有一个边,这个边跟我们现在这次大震发生的面是完全吻合的,这次地震之后国家地震局专门有一个分析报告,它可以根据你的地震波用计算机和相应的数据公式来解算,得出你的方向是怎样的,角度有多大,你的运动是怎么个运动方向,这都可以算出来,但是实际上观察也可以观察到,它这次算出来的数据跟我们实际上得到的数据是非常接近的,这次5·12大地震断层的运动方向和发生地震的部位跟2004年到2005年水库监测台网的数据是非常吻合的,只是震级没有那么高。

 

但是2005年年底到2008年5月12日的数据没有发表,如果把这个数据拿出来做分析就可以说得很清楚了。

 

这些情况,研究水库诱发地震有很多专家在做,四川省地震局专门有一个水库诱发地震研究所,北京水科院也有一个水库诱发地震研究所。

 

记者:他们肯定有数据。

 

范晓:肯定有,但是有这些数据不一定能预报八级地震,但是有这些数据可以分析是不是紫平铺水库诱发的。

 

记者:我们希望得到的不是它能不能预报,而是是不是紫平铺诱发的,预报确实是一个难题。我们这次来了一个专家,说有水库诱发地震的情况,但是世界上也没有诱发这么大的地震的,他们说这么大的地震一定是地壳运动的结果,不是水库诱发,这也是大多数人的看法。

 

范晓:对,诱发也是地壳运动,这个地方不修水库也要发生地震,但是不一定发生八级地震,龙门山有史以来从来没有上过七级的,第二个它震中不一定在这个位置,就在水库边上,还有一个问题它的发震时间,原来可能100年、200年来一次。

 

这个断层始终在运动的,只是没有地震之前它的运动是非常缓慢的,我们叫蠕动,不是快速的破裂,它的蠕动人是不会感觉到有震动的,像龙门山区,地壳挤压运动是很强的,它也在找突破点,一旦突破临界的状态就会发生地震,在这个过程中你给它一个外界的东西,这个外界的东西影响是很大的,完全可以提前把它的力量释放出来,而且释放的能量可能很大,而且震中可能就在水库附近,因为水库诱发地震有一个规律,库区十几公里以内。

 

水利部的新闻发布会上,水利部的总工刘林有一个讲话,说这次地震以后,对水利开发,特别是从地质方面还有其他方面要进行重新的评估,他说了这个话,但是这个大的规划是不会有什么改变的。

 

记者:现在还有可能再来一次?

 

范晓:如果水库继续蓄水就难说了,如果它跟水库蓄水有关系,你再蓄水肯定是有影响的,只不过它这次能量释放完了肯定有一个周期。

 

问:有没有人会反驳你这种说法?

 

范晓:可以反驳啊。我跟南方都市报也说了,这些数据肯定是记录很完整的,它建设台网,从蓄水到震前数据很完整,你只要对数据认真进行分析,这个结论是可以得出来的,但是这个地震局有专家,他们会做这个。

 

记者:映秀的一位最早开发水电的前辈,都80多岁了,当时就喊他修,多次聘请他做高工,他说我不愿意搞这个,一个山都给你们掏空了,这个做起来很危险。

 

范晓:岷江上游,大规模修电站,还有就是搞工业开发区,另外不断拓宽公路,很危险,为什么?它都是高山峡谷地带,山坡是一个自然的斜坡,自然的斜坡根据长期的调整,由于重力作用,山坡颠簸自然要往下移动,它有这样的趋势,经过千百年、上万年或者几十万年就形成了相对稳定的斜坡,人类的工程一做,大规模的开挖以后,它把自然相对稳定的斜坡切掉,变成高边坡,就是一个直立的陡坡,就把山体的稳定性破坏了,很多地方山体具有崩塌的潜在危险,大地震没有来之前很多地方已经在滑坡了 。

 

大地震一来,乱七八糟什么都垮下来了,你从飞机上看岷江河谷就是千疮百孔,它不是十几年就能恢复的,有的可能要上百年。

 

记者:有位专家说这是新的造山运动。

 

范晓:造山运动时间很长,短时间这么大的破坏和改变确实是非常惊人的。人类不恰当的活动在里面是有很大因素的,它的危害程度加大了,而且加重了。首先这个地方是有地震的,它才能诱发地震,但是这个诱发也不得了。

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