汶川地震七周年 報告揭或因水庫誘發

汶川地震時沿水磨—廟子坪斷裂的同震地表破裂之一,橫跨紫坪鋪水庫的廟子坪大橋中部的橋孔被錯斷(圖片提供:范曉)。

汶川地震時沿水磨—廟子坪斷裂的同震地表破裂之一,橫跨紫坪鋪水庫的廟子坪大橋中部的橋孔被錯斷(圖片提供:范曉)。

今天是四川汶川八級大地震七周年紀念。地震成因,除了是比較普遍的地殼板塊移動說外,也有說法是指向了位於四川都江堰市麻溪鄉,岷江上游幹流處的紫坪鋪水利樞紐。近日在網上流傳了一份由四川省地礦局區域地質調查隊范曉所撰寫的報告摘要,認為水庫「也許真的誘發了地震」。

報告原文完成於2011年12月,補充修訂於2013年9月,主要對水電工程專家陳厚群等進行反駁。范曉首先引述了紫坪鋪庫區近震中台站的資料,以及對紫坪鋪庫區台網2004年8月16日至2008年5月10日記錄到的1569次地震,利用雙差定位法進行了重新精確定位,說明汶片地震的震源深度是在「水庫誘發地震深度」範圍內。

北川-映秀斷裂帶在紫坪鋪水庫附近的兩條分支:水磨-廟子坪斷裂(圖中標注為中灘鋪斷層);映秀斷裂。

北川-映秀斷裂帶在紫坪鋪水庫附近的兩條分支:水磨-廟子坪斷裂(圖中標注為中灘鋪斷層);映秀斷裂。

他又指出,北川—映秀斷裂帶的斷層面都是向西北方向傾斜的,如果由震中按震源深度引一條直線向下到達震源,就會發現震源恰恰是在通過水庫主要蓄水區的水磨—廟子坪斷裂帶上。而且,在汶川地震震後的野外調查中,沿水磨—廟子坪斷裂帶發現了汶川地震時形成的最強烈的地表破裂現象:「橫跨水庫的都汶高速公路廟子坪大橋在地震時中孔橋樑整體斷掉;都江堰市虹口鄉的深溪溝、羅家壩、高原村、周家河壩、八角廟等一線,出現了大量錯斷公路與河床,地面隆起與掀斜等再現象,其水準方向和垂直方向的最大位移都可達到5米,這也提供了水磨—廟子坪斷裂作為汶川地震起始發震斷裂的必要證據。」

范曉也批評了水庫蓄水的速度:從2004年9月開始蓄水至2006年10月達到875米的最高水位,水位的升幅高達123米,而這僅僅用了兩年零一個月的時間,這在國內外的高壩大庫中都是罕見的。如此快速地大幅度地提高水位,以及高幅載入與高幅卸載的反復交替,就象不斷給地震斷層進行強力按摩,會促使斷裂加速復活而汶川地震正好發生在紫坪鋪水庫經歷了三次高幅載入和兩次高幅卸載之後,而且正好處在第二次高幅卸載期之末。

至於水庫蓄水後的地震情況,他引述了兩項研究,分別指各種地震統計參數的變化點與水庫水位的變化點具有良好的對應關係,反映出紫坪鋪水庫的蓄水和放水(即加壓和卸載)對該區地震活動產生了明顯影響。另外,蓄水後地震蠕變能釋放量從2006年1月至10月持續增長,在2007年5月至7月和2008年2月又有2次階梯狀躍升,導致在2年半多的時間內地震蠕變能的釋放增加了200%。每次蠕變能釋放的加速與庫水位變化密切相關,並在主震前形成了一個逐漸加速釋放的過程。

范曉也引述了胡先明等(2009)的計算結果和陳天長(2010)的分析,紫坪鋪水庫蓄水以後,在水庫附近出現了三個小震密集區之中的水磨震群與汶川地震的震源機制一致。而且在2008年4月5日04:01:16.54,在水磨震群中,有一個1.3級地震在各台站的初動到時差與汶川八級地震驚人地相同。最後,他也指出雖然汶川地震前沒有出現巨大地震前通常會出現的許多前兆異常,但「汶川地震前,中期巨變異常以及宏觀異常開始出現的時間,恰與紫坪鋪水庫高幅加卸載期開始的時段吻合,因此,汶川地震震前異常的一些特徵與其它大震的不同,是否正好反映了水庫誘發地震與天然地震的差別,顯然值得注意。」

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汶川地震時沿水磨-廟子坪斷裂的同震地表破裂之二,深溪溝被掀斜的公路(圖片提供:范曉)。

汶川地震時沿水磨-廟子坪斷裂的同震地表破裂之二,深溪溝被掀斜的公路(圖片提供:范曉)。