地震發生的地質環境研究 中國的地震構造研究
地震的發生無不受地質構造的控製。因而,地震研究中的一項重要內容就是研究地震與構造的關係,以及根據不同地區地震差異所進行的地震構造分區。
一、研究概況
五十年代初,開始組織科研人員對一些強震區作實地考察,隨後地質界開始對新構造運動與地震關係進行討論,並提出地震與新構造運動、大地構造邊界及其差異運動有關。李四光從地質力學觀點出發,研究了中國活動構造體係與地震的關係。
一九六六年邢台地震後,地震構造研究進入了新階段。通過許多地震構造區的研究積累了大量資料,科研隊伍也得到迅速發展。一九七○年召開了地震地質學術交流會,在總結工作經驗的基礎上,提出了地震地質研究要“由老到新、由靜到動、由淺入深、由定性到定量”的指導思想。隨後開展的西南、京津地區地震地質會戰和中國地震構造圖的編製,就是按這一指導思想進行的。
中國科學工作者在地震構造研究中利用地質學和地球物理學的多種方法,進行了多方麵的探討。例如,通過大地構造學研究,探索地殼變形及其動力學過程,進行地震分區分帶及成因解釋研究;采用航空及衛星照片判讀等遙感技術,了解隱伏斷裂及其他活動構造的分布;通過第四紀地質和地貌學研究,了解構造運動類型、強度和幅度;通過考古學,包括石器時代文化遺跡和有史以來古墓、古城址等研究,了解幾萬年,特別是幾千年來地震和構造的遺跡;通過形變測量研究現代地殼運動的特征,並為定量地研究現代地殼運動提供依據;采用物理和數學模擬方法,了解地質模型在受力條件下應力集中和釋放的規律,從而了解強震形成條件和可能的地震危險區;古地震研究,則通過斷層崩積楔、斷層陡坎、古液化層、古噴砂線的觀測,分析古地震次數、時代、大小和地點,進而研究地震的複發間隔等;采用地震測深,大地電磁測深,重力、磁力測深等方法研究深部構造,以解釋地殼和上地幔結構、物性分層、溫壓分布、應力分布,地殼和岩石圈斷裂,以及地震成因等。
經過不斷努力,八十年代以來,中國地震構造研究的內容發生了深刻變化,已從早期大範圍綜合研究轉變為主要強震區地震構造的定量研究,從單純的曆史地震研究轉變為史前地震及地震重複率研究,致使地震構造研究與地震預報更好地結合起來。
二、中國的地震構造特征
三十六年來中國地震構造研究獲得了可喜進展。越來越多的事實證明,地震的發生與大地構造、新構造、斷裂和深層物質運動有關;而每一個地震又受特殊的構造條件控製。具體來說,對中國地震構造特征的主要認識如下。
地震與地質構造有關,首先反映在地震有規律地集中分布於某些特定的大地構造部位——大地構造邊界帶。其中最顯著的是縱貫中國中部的南北地震帶和橫貫中國西部的西昆侖山—阿爾金山—祁連山北緣地震帶,它們都是大地構造的邊界帶。
中國板內地震類型多、分布廣,為研究板內地震發生的規律提供了條件。中國科學工作者對板內地震進行深入研究後指出,板內地震明顯地與斷塊構造有關。如中國東部的鄂爾多斯斷塊、西部的塔裏木斷塊等,其內部地質結構簡單和穩定,很少發生地震,而它們的四周卻是中國著名的強震帶。中國地震構造可劃分為三種類型:板緣型、板內斷裂型、板內地塹—裂穀型。這個劃分既反映了板塊運動與地震的關係,也揭示了板內斷塊自身的特點。
經過多年的地震構造研究,人們發現,新第三紀以來垂直差異運動強烈的活動塊體的存在,往往是強震發生的重要條件。如強烈抬升的青藏塊體,隆拗相間差異運動強烈的華北斷塊,都是強震的發生區。與此相反,差異運動較弱的東北、華南地區,強震很少發生。
活動的深大斷裂是中國強震發生的控震構造。幾乎所有的8級地震都分布在長數百公裏以上的深斷裂上。如阿圖什8級地震發生在天山南緣深斷裂上;郯城8級地震發生在郯城—廬江斷裂上。
中國6級以上地震,在西部地區絕大多數與逆—走滑斷層有關;在華北地區大部分與正—走滑斷層有關;在西南地區大部分與逆—走滑斷層有關,在華南則多與正—走滑斷層有關。