陈运泰:断层不对称性和多普勒效应始然汶川地震虽然在成都、德阳一带震源很强,但相对于西边破坏很轻;在陕西和甘肃的震感非常强,地震造成的东北方向的损失和震感却远远地超过西南方向,这是什么原因呢?中国科学院院士陈运泰解释说,这是断层的不对称性和地震多普勒效应造成震感和破坏不一导致的。在日前召开的第十届中国科协年会上,陈运泰在题为《汶川地震的成因断层、破裂过程及成灾机理》的特邀报告中,作出上述解释。陈运泰说,汶川地震是一个非常复杂的地震断裂,它的发生虽然主要跟中间的映秀、北川断裂错动有关,但在断裂东边宏县—万县的断裂,以及西边茂县的断裂都参与了这次活动。而且地震发生的时候,断层的错动也非常复杂,震源机制也由南而北逐渐变化。“震源的位置是都江堰—映秀的下方地表以下15公里,整个地震破裂面从东北向西南影响了300多公里长。地震发生逆断层错动从映秀开始,但是朝东北方向拓展,也朝西南方向拓展,错动幅度最大的地方到达8.9米,错动一直贯穿到地面上来,最长达7.9米。但是朝东北方向拓展的时间长,面积也大,所以表面上让我们感觉到地震是从震源开始朝东北方向拓展。”陈运泰说。据他介绍,这个破裂是非常复杂的,破裂沿着东北方向破的时候历时90秒,朝西南方向破的时候历时60多秒,破裂速度很不均匀,有时候快,有时候慢。汶川地震破裂面涉及到300多公里长,而且主要的地段是在东北方向。破裂释放的应力也是很大的,据计算,破裂释放的应力最大达到65兆帕,平均为18兆帕。陈运泰介绍说,现场结果表明,烈度的分布即地面振动的激烈程度有两个区,一个在汶川、映秀、都江堰,一个在北川和平武。汶川地震为什么会造成这么大的灾难呢?陈运泰说,除了地震震级很大,震源浅,破裂的持续时间长这三个主要原因外,还有两个独特的特点;断层的不对称性造成了上盘和下盘的破坏完全不一样的情况。“地震虽然在成都、德阳平原这一带震源很强,但是相对于西边破坏很轻,这就是所谓的断层的上盘和下盘的效应。我们通过计算也能得出同样的结果,凡是在上盘的地方水平错动就是在北川和映秀的地方,看垂直方面的运动也是一样。”陈运泰说。汶川地震的发生大家都有一个深刻的印象,在陕西和甘肃的震感非常强,随着余震向东北方向迁移,总体东北方向的损失和震感都远远地超过西南方向。陈运泰说这其中的原因就是所谓的地震多普勒效应引起的。他解释说,地震引起的破坏中多普勒效应起了作用,地震辐射的波有方向,有些地方比较强,有些地方比较弱,如果波的传播速度靠近的话,所谓的地震码波数越大的话效应就越明显。特别是地震的破坏主要是横波引起,地震的多普勒效应要比纵波强。因为地震的多普勒效应,在破裂方向振动大大加强,这就是为什么地震发生的时候处在震中东北方向震感、破坏要比西南方向强得多。(宗 合)新闻链接多普勒效应如果站在月台上看着火车开过来,晚发车的信号和早发车的信号在短时间内到达,所以周期比较短,声音音量比较大。如果在月台上看火车远离我们而去,因为后面发出的信号和前面发出的信号在相隔比较长的时间到达,所以我们听到的信号周期比较长,频率比较低,幅度也比较小。这个效应在物理学当中叫做多普勒效应。(2008.10.11,地质勘查导报,3版)

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