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汶川地震海峡两岸合作研究项目通过验收 打印 E-mail
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周五, 2012年 04月 13日 15:12
汶川地震海峡两岸合作研究项目通过验收
海峡两岸地球科学的学术交流继往开来

 

     一、汶川地震海峡两岸合作研究项目顺利通过验收
2012年4月6日,国家自然科学基金委员会在北京,组织召开了国家自然科学基金委员会和财团法人李国鼎科技发展基金会联合资助合作项目的验收会。中国地质大学(武汉)金振民院士任验收专家组组长,海峡两岸参加合作项目研究的二十余位科技人员代表参加了验收会。
“汶川地震余震高精度水平位置及深度确定(40821160549)”项目负责人倪四道研究员、“汶川地震三维发震构造、现今运动状态和区域活动断层发震危险性综合评价(40821160550)”项目负责人徐锡伟研究员、“2008年汶川Ms8.0级地震的地震活动性和深部构造环境研究(40821160551)”项目负责人王椿镛研究员、“2008年汶川地震与1999年集集地震震源过程、强地面运动及灾害效应比较研(40821160552)”项目负责人陈晓非教授等分别就各自负责的合作项目的计划执行情况、合作研究成果、人才培养及资助经费使用情况等内容进行了汇报,经专家组及与会代表的质询、答辩与讨论后,四个合作项目均顺利通过验收。
 

姚玉鹏主任讲话

 

二、汶川地震海峡两岸合作研究取得一批新成果

在两岸地学科技工作者共同努力下,通过三年的合作研究取得了一批新的科研成果,提出了新的高精度地震定位方法和能够计算非平面断层破裂动力学过程方法,重新厘定了汶川地震地表破裂的定量参数,给出了龙门山推覆构造带(发震断层)的长期滑动习性和深部构造背景,不仅深化了对汶川地震地质、三维地震构造模型、地震破裂过程等地震机理的认识,还推动了青藏高原运动学问题讨论。其中我所徐锡伟研究员负责的合作项目取得的主要进展如下:
1)通过对汶川地震断层地质填图、高分辨率卫星解译、陡坎附近地震前后高压电线塔差分GPS测量等进一步厘定了汶川地震地表破裂带的几何学运动学参数:5·12汶川地震产生了迄今为止板块内部逆断层型地震地表破裂样式最为复杂、长度最长的地震地表破裂带:地震地表破裂带沿北川-映秀断裂分布,西起汶川县映秀镇西三江口镇北东的麻柳村附近(103.36656°,30.94472°),东止于北川县红光乡东河口大型基岩崩塌体附近(32.40572°N,105.11081°E),整体走向N42°±5°E,长度约240 ± 5 km,最大垂直位移为6.5 ± 0.5 m,最大右旋走滑位移约4.9m;沿灌县—江油断裂分布的汉旺—白鹿地表破裂带是汶川地震产生的第二长地表破裂带,位于北川—映秀地表破裂带东南约12km,整体走向N45°±5°E,西起彭县通济镇东涧安村附近(30.98600°N, 103.36400°E),向东到安县桑枣镇北川主寺一带(31.62850°N, 104.37200°E),最后在安县安昌镇以西消失,为纯逆断层型破裂,整体走向N45°±5°E,地表可见长度达72 km;小鱼洞地表破裂带是汶川地震产生的一条走向N 50° ± 5° W的次级地表破裂,位于北川—映秀破裂带虹口与龙门山镇—清平两次级地表破裂段斜列阶区至汉旺—白鹿破裂带西端之间,运动性质为左旋走滑兼逆冲分量,沿走向N310°W方向长度约为7 km。
2)通过对地表破裂特征野外观测、台湾地震台阵和越南地震台阵地震记录反演等,综合出了汶川地震地表破裂的八种陡坎类型,提出汶川地震破裂带可分为兼有右旋走滑分量但以逆冲推覆为主的映秀段,以及同时兼有右旋走滑和逆冲运动分量的北川段。其中,映秀段段长约118 km,最大垂直位移6.2 ± 0.5 m,平均垂直位移介于3~4m之间;北川—石坝段长约112km,最大垂直位移6.5 ± 0.5 ,最大右旋走滑位移为4.9 ± 0.2 m,且右旋走滑分量在曲山镇北沙坝以北逐渐增大,在平通附近超过垂直位移量,段落上平均垂直位移和右旋走滑位移均为2~3m。这一特征表明表明,汶川地震至少是由2个震级相当于Mw=7.8和Mw=7.6的两次地震破裂组合而成的级联破裂;发震断层为上陡下缓的低角度逆断层;汶川地震地表破裂带映秀段和北川段上6.2 ~ 6.5 m最大同震垂直位移量对应于逆断层滑脱面之上龙门山推覆构造带两侧存在 ~7 m的最大可能的地壳缩短量,青藏高原东缘隆升是通过逆断层上的地壳缩短转换为上盘隆升来实现,不需要额外的下地壳流动与膨胀支撑。
3)通过古地震探槽开挖、断错地貌测量和地貌面或地质体年龄测定,以及磷灰石裂变径迹测试等反映出龙门山推覆构造带北、中、南具有不同的侵蚀速率的三个段落,发生过汶川地震的中段中央断裂在3 mm/yr,前山断裂的垂直抬升速率介于2.3-3.5 mm/yr,山前断裂为0.36 mm/yr;类似汶川地震的特大地震呈特征位移模式在中央断裂和前山断裂上复发,复发间隔介于2800年至3000年;北川以北段在特大地震之间还存在着复发间隔约为1000年、同震位移仅为1.3m的地震发生。
4)对比研究了2008年四川汶川MW7.9地震和1999年台湾集集MW7.6地震两次地震前的CMT解、震区附近的中小地震震源机制解、局部应力场变化。研究表明,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局部应力场转换现象,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。
另外还通过在高分辨率卫星影像上同震滑坡的解译、野外实地考察和个别滑坡体的测量等,研究了同震滑坡空间分布规律及其与地震破裂带之间的关系问题,定量地讨论了地表变形梯度与建筑物破坏程度间的关系。
项目执行过程中发表文章约34篇,其中SCI期刊论文22篇(第一标注SCI期刊论文14篇,国外SCI期刊论文9篇)。培养了博士后3名,博士4名,硕士1名。国际会议特邀报告1次。在美国AGU秋季年会上组织专题讨论会3次,参加人数共178人次。受基金委委托召开“海峡两岸汶川地震研究会”1次,参加人数40余人。
总之,四个合作项目均圆满完成各项计划,达到了预定的科学目标,获得了一系列新认识,深化了对青藏高原东缘边界构造带基本结构和变形特征认识。
三、合作交流继往开来
项目验收会后,在中国地震局地质研究所召开了海峡两岸地震地质学术交流会,中国地震局地质研究所副所长徐锡伟研究员主持了开幕式,国家自然科学基金委姚玉鹏主任、中国地震局科学技术司赵明司长、台湾李国鼎基金会负责人台湾大学教授陈正宏先生分别在开幕式上简短致辞,对海峡两岸交流取得的成绩给予了充分的肯定。
会议安排了国家自然科学基金委员会与财团法人李国鼎科技发展基金会联合资助合作研究项目的四位负责人、来自台湾大学、中央大学、中研院、中正大学的主要合作研究人员及我所参加合作项目的老、中、青三代科技工作者的17个精彩学术报告。
本次学术交流会得到了广泛关注,来自北京大学、浙江大学、南京大学、中国地质大学(武汉、北京)、中国科学技术大学、北京交通大学、中国地震局地质研究所、中国地震局地球研究所、中国地震局地壳应力所、中国地震局预测研究所、中国地震局台网中心、中国科学院地质与地球物理研究所、甘肃省地震局、中国科学院研究生院及中国科学院动力大地测量学重点实验室等单位的地球科学工作者数百人参加了本次学术交流会,报告涉及到了汶川地震动力学和运动学破裂过程、深部构造环境、龙门山推覆构造古地震序列与大地震复发模型、余震高精度定位、发震构造模型、地震地质灾害分布特征、汶川地震局部场地非线性反应、断层泥化学成分等方面,每个报告后都进行了充分热烈的交流与讨论,展示了合作研究的部分研究成果,取得了良好的学术交流效果。
 
 
姚玉鹏主任                                            陈正宏先生  
 
赵明司长
 
 
交流会现场
 
台湾大学的陈于高教授主持了闭幕式,与会者讨论了目前在汶川地震研究中尚有待进一步深入探讨的问题,及未来两岸合作研究的主要方向。国家自然科学基金委姚玉鹏主任与台湾李国鼎基金会陈正宏先生一致指出:虽然国家自然科学基金委员会与财团法人李国鼎科技发展基金会联合资助合作研究项目在取得了一系列新研究成果的基础上顺利通过了验收,但双方的合作研究并不会因此结束,今后双方将从1)特提斯造山带构造演化, 2)华南岩浆活动与地壳演化,3)青藏高原块体与活动构造研究,4)火山活动与调查,5)地震预警及地震地质研究等几方面进一步推动两岸地球科学的合作研究。
学术交流会结束后,台湾合作者在地震局地质所徐锡伟、冉勇康、于贵华等研究员的陪同下对京西北延怀盆地的活动断层进行了野外考察与交流。
通过两岸合作,双方科研人员加深了了解,增进了友谊,为今后的进一步合作奠定了良好的基础;相信今后双方一定能结合自身优势,取长补短,推动两岸地球科学研究水平迈上一个新的台阶。
 
中国地震局活动构造与火山重点实验室
中国地震局地质研究所科技发展部
 
 
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最后更新 ( 周五, 2012年 04月 13日 15:44 )