汶川大地震对生态系统的影响

汶川大地震的主要影响区位于四川盆地西缘,是四川盆地向青藏高原的过渡地带,地质构造复杂,山高谷深坡陡,是我国生态环境十分脆弱的地区,同时该地区还是具有重要生态服务功能,是长江上游生态安全的重要屏障。汶川大地震不仅造成巨大人员伤亡和财产损失,也对生态系统造成了严重破坏,对区域生态安全带来巨大威胁。研究运用遥感数据和实地调查,评估了地震对生态系统的影响,研究结果表明:(1)汶川大地震造成严重的生态破坏,导致生态系统丧失面积为122136hm2,并形成了包括汶川县、彭州市、绵竹市等10县市的地震生态破坏重灾区。(2)地震导致65,584hm2大熊猫生境丧失,损失比例5.92%。(3)94.64%的受损生态系统分布在地震烈度IX以上区域,53.82%的受损生态系统分布在海拔2000m以下的区域,66.09%的受损生态系统分布在坡度30～50°之间。地震导致的生态破坏将影响区域生态安全,在恢复重建中要加强生态保护和生态系统的恢复重建。

汶川大地震灾害与灾区重建的岩土工程问题

2008年5月12日14:28四川省西部龙门山山区发生Ms=8.0级强震。地震是由龙门山中央断裂逆冲兼走滑产生的,沿300 km长的断裂带造成大量的山体崩塌、滑坡,城镇与村庄房屋坍塌不计其数,厂矿与交通设施严重毁损,并造成大量的人员伤亡。截至7月11日12时,地震已造成69 197人遇难、18 341人失踪、374 176人受伤。基于震后灾区的第一手调查资料,在简介龙门山地质条件与断裂构造格局的基础上,从工程角度对地震产生的震害类型和分布,及其与断裂构造的关系等进行初步的总结和归纳,提出灾区重建工作中面临的主要岩土工程问题,以期为灾后重建和相关科研工作提供参考。

汶川大地震前的重力扰动

继1997年5月采用LacosteET-21重力仪在中国南极中山站观测发现South of Kermadec Islands7．1级地震前的“重力扰动”现象之后，2008年5月又在武汉大地测量国家野外科学观测站LacosteET-20重力仪的观测资料中发现了汶川大地震的“重力扰动”现象：从大震前两天开始，“重力扰动”逐渐增大、最大振幅约为±0．8×10^-8ms^-2，直到大震发生。由于这两次监测的时间不同、地点不同、仪器不同（ET-21与ET-20），这就使得监测结果的可靠性得到了加强。初步认识是：在某些强震发生前两天左右，往往会出现较明显的“重力扰动”，其振幅在±（1～2）×10^-8ms^-2左右、信号周期4～8s。

汶川大地震(Ms8．0)同震变形作用及其与地质灾害的关系

2008年5月12日发生于四川盆地西部龙门山断裂带的汶川大地震(MS 8.0)波及半个亚洲,震撼整个中国。本文通过地震后的实地调查,对发育在龙门山断裂带上的同震地表破裂带的分布、产状、继承性复活与变形特征,以及同震变形与地震地质灾害的关系等进行了初步总结,分析表明这次汶川大地震(MS 8.0)沿北川-映秀逆冲断裂和安县-灌县逆冲断裂同时发生地表破裂,前者产生以高角度逆冲兼右旋走滑为特征的地表破裂带长约275km,后者产生以缓倾角逆冲作用为特征的地表破裂带长约80km。汶川大地震的同震地表破裂带分布具有分段性特征,并与地表破坏程度的分带性有着一定的内在联系,详细研究表明,同震地表破裂带的产状直接影响地表破坏程度和地震地质灾害的强度,汶川大地震(MS 8.0)沿呈高角度陡倾的北川-映秀逆冲断裂发育的同震地表变形所产生的地表破坏程度和地震地质灾害的强度比沿缓倾角的安县-灌县逆冲断裂要强。从各种类型的地震断裂来看,具有垂直运动的逆冲型地震断裂所造成的地表破坏程度和地质灾害强度比具水平运动的走滑型地震断裂要强。因此,汶川大地震发生的破裂过程和同震地表变形与地震地质灾害的关系值得深入研究。

汶川大地震公路桥梁震害分析及对策

对5.12汶川大地震四川重灾区国(省)干线公路1657座桥梁震害的调查检测结果加以归纳,总结出7种公路桥梁的宏观震害;归纳了梁式桥及拱桥的几种典型震害——移位、落梁、桥墩剪断、压溃和开裂、桥台墙体开裂、桥台肋板和背墙开裂、桥台填料垮塌、拱圈开裂、拱上结构开裂等,并对其进行了初步分析。根据震害,提出了桥位及桥型选择应注意的有关因素,以及针对梁体移位、桥墩破坏等震害的相关抗震对策。

龙门山岩石圈地壳三维结构及汶川大地震成因浅析

地质构造研究和地震测深剖面的构造解析显示,龙门山碰撞造山带岩石圈存在既有显著差异又有密切联系的两套断裂系统:一是以地壳表层脆性剪切带为主的浅层断裂系统;另一是以切割莫霍界面或壳幔过渡带的壳幔韧性剪切带为主的深部断裂系统。根据地质构造和地震测深成果的综合研究,在建立起龙门山造山带及邻区岩石圈地壳结构模型的基础上,论述了两套断裂系统的特征与相互关系,提出岩石圈壳幔韧性剪切带可能是四川汶川8.0级强烈地震的发震构造之一,以及强烈地震形成的动力学模式等。

汶川大地震前电离层参量的变化特征与分析

利用重庆,兰州,曲靖和拉萨的电离层测高仪数据和IGS全球TEC数据,分析2008年5月12日汶川大地震前电离层参量的变化特征,发现震前2～3天多个电离层参量均出现异常增强现象,且主要出现于震中以南区域.其中f_oF_1和f_oE于震前2天的正午在重庆出现最大约4.5%和9%的相对增加.f_oEs,h′F和h_mF_2出现多次异常增加,无明显规律性,h′F的异常增加主要出现在夜间.f_oF_2和TEC在震前2～3天的午后至日落时段出现显著的异常增强.TEC在南半球磁共轭区也出现异常增强,且随时间推移具有向磁赤道漂移的趋势.f_oF_2和TEC的震前异常现象很明显且具有独特规律性,作为地震电离层异常前兆参数是合适的.根据经验公式由电离层参量估算的可能与地震过程有关的F区异常电场的量级与Pulinets基于异常电场假说的理论模拟值一致.

汶川大地震曲线梁桥震害及破坏机理分析

以汶川大地震中严重破坏的回澜立交桥为例,基于数值模拟手段并结合现场震害调查,分析了回澜立交桥的地震破坏机理。数值分析表明,地震时设有支座的最矮的1号桥墩支座发生滑移破坏,以致刚度较大(次矮)的2号刚构桥墩承受很大的地震惯性力,2号墩首先发生弯曲屈服,此后随延性发展因抗剪能力不足最终发生剪切破坏直至倒塌损毁,呈现典型的弯剪破坏特征。现场震害调查发现,回澜立交桥震害集中于抗弯刚度较大的刚构墩上,而其余桥墩震害相对较轻,主要表现为混凝土保护层的脱落、混凝土开裂以及墩顶支座的滑移破坏等。数值分析结果与震害调查呈现出较好的一致性。

利用阿拉斯加台阵资料分析2008年汶川大地震的破裂过程

2008年5月12日,四川省汶川县发生M_S8.0地震.我们利用美国阿拉斯加区域台网的邵分宽频带地震台构成广义台阵,应用非平面波台阵技术——迁移叠加方法,获得了这次地震的高频(>0.1 Hz)能量辐射源随时间和空间变化的图像.图像表明,这次地震破裂从震中开始向北东方向扩展约300 km,震源过程至少长达90 s,平均破裂速度为3.4 km/s;整个过程可分为两大阶段,前段持续时间50s,破裂长度约110 km,破裂传播的平均速度为2.2km/s,后段持续时间约40 s,长度约190 km,平均破裂速度为4.8 km/s.这意味着地震过程的后期似乎发生了超S波破裂,而且后段很可能为前段动态触发所致.

汶川大地震前非台风扰动现象的研究

为了区分汶川大地震的震前扰动现象中的台风因素和非台风因素,本文研究了中国大陆宽带地震仪在汶川大地震前记录到的异常扰动信号的时频特征.研究结果表明汶川大地震的震前扰动主要由两种扰动构成,二者动态特征完全不同.其中优势频率为0.2～0.25Hz的扰动主要与台风Rammasun有关.这种台风扰动在沿海地区较强,在内陆地区较弱,其震动源在靠近台风运动路径的海底.另一种优势频率为0.1～0.18Hz的扰动与台风无关,这种非台风扰动在地震发生前约10h突然急剧增强,其最大值出现在地震爆发时刻.非台风扰动在靠近震中的地区较强,在沿海和西部地区较弱.震源扰动扫描算法计算初步定位的结果显示其震动源不在海底,而是分散在震中附近的内陆地区.汶川大地震前的非台风扰动是否与汶川大地震有关,值得进行更深入的研究.

“5.12”汶川大地震触发地质灾害的发育分布规律研究

"5.12"汶川大地震具有震级高、震源浅、破坏性强、次生地质灾害严重的特点。通过灾后对地震地质灾害的现场调查和遥感解译,共获得地质灾害点11308处,对地震地质灾害发育分布有了总体认识。在此基础上,利用GIS技术对地震地质灾害的分布与距发震断裂距离坡度、高程、岩性等因素的关系进行统计分析。研究得出:(1)地震地质灾害在区域上具有沿发震断裂带呈带状分布和沿河流水系成线状分布的特点;(2)地震地质灾害分布具有明显的上盘效应,发震断裂上盘地质灾害发育密度明显大于下盘,且上盘强发育带宽度约为10km;(3)地形坡度是地震地质灾害发育的控制性因素之一,绝大部分的灾害集中在坡度20°～50°的范围内;(4)地震地质灾害与高程和微地貌具有很好的对应关系,大部分灾害发生在高程1500～2000m以下的河谷峡谷段,尤其是峡谷段的上部(即宽谷向峡谷的转折部位),单薄的山脊以及孤立或多面临空的山体对地震波最为敏感,具有显著的放大效应,这些部位崩塌滑坡最为发育;(5)不同的岩性与地质灾害的发育虽然没有显著的对应关系,但却决定了地质灾害的类型,通常情况下,滑坡多发生在软岩中,而硬岩中多发生的是崩塌。

5.12汶川大地震极震区灾害致因初析

对5.12汶川大地震极震区进行的初步地震灾害地质调查结果表明:地震灾害沿断裂带呈带状密集分布,地震地表破裂带经过之处震灾最严重;地震次生地质灾害大量产生还与区内志留系茂县群千枚岩和三叠系须家河组砂岩夹页岩、煤层等软弱地层以及第四系松散层和强风化岩石等软弱岩体分布广泛、极震区大部分地区处于河谷深切、地形高差大、山体破碎的中-高山区有关。特大地震灾害再次提醒人们,在建筑场地选址中必须考虑活动断裂问题;城乡规划建设必须开展地质灾害风险评估和建筑物抗震设计;必须重视人-地关系和人-环境的关系。

汶川大地震都江堰市白沙河堰塞湖工程地质力学分析

"5.12"汶川大地震引发了大量的直接和次生地质灾害,其中由于地震造成的堰塞湖是一种典型的次生地质灾害。结合都江堰市白沙河无人区的3个堰塞湖(枷担湾、窑子沟和关门山)现场工程地质调查结果和区域内的工程地质条件,对堰塞湖的形成过程和现状进行相关分析,分析表明:堰塞湖是由于地震引发的山体滑坡堵江而形成的,由于山体滑坡方量大,迅速从河谷一侧冲向另一侧,因而形成了一侧高、另一侧低的堰塞坝体型。然后对堰塞坝的渗透稳定性和库岸边坡稳定性进行了分析,结合现场堰塞湖的应急处理措施,给出了白沙河无人区3个堰塞湖的后续治理建议。在治理枷担湾堰塞湖和窑子沟堰塞湖的同时,对关门山堰塞湖也应进行相应处理。

四川汶川大地震与C型俯冲的关系和防震减灾的建议

四川汶川大地震发生在龙门山冲断带,属构造地震。龙门山冲断带与川西前陆盆地是中国西部典型大陆构造,属C型俯冲（陆内俯冲）模式。C型俯冲不仅控制油气资源分布,还孕育着发震机制。作者从龙门山冲断带地史演化、变形特征、深部地球物理信息,建立起龙门山C型俯冲构造运动模式。汶川大地震发震与此模式的地质构造背景关系密切,是现今发生的陆内俯冲引起的地震。当时可能发生了两次强烈地震,这才可能是北川县城遭到毁灭性破坏的原因。汶川大地震可能发生在上地壳底至中地壳深12～24 km的高导层上,属中国陆内俯冲型地震,很可能是太平洋板块推挤中国大陆的远端效应触发作用所引起,与印度板块推挤作用关系不大。

汶川大地震村镇中小学建筑的震害调查和分析

通过对汶川8.0级地震中震区中小学教学楼倒塌和受损严重程度的调查,结合我国的中小学建筑设计规范,介绍当前中小学教学楼的建筑现状以及在此次地震中的震害特点,分析了其在建筑、结构和施工等方面存在的问题,最后对中小学建筑今后的防震减灾提出思考意见和合理建议.

汶川大地震前后GPS观测的精密单历元解得到的震区地壳运动

利用BERNESE软件的单历元观测值双差定位功能,获取了接近2008年5月12日汶川MS8.0大地震震中5个GPS观测站(PIXI,CHDU,JYAN,NEIJ和LUZH站)震前的短临位移过程及震后短时间的位移.通过拟合和对比分析,讨论了单历元解的精度.计算结果表明,以YANC站为固定站,LUZH站震前5月9日N(南北向)、E(东西向)和U(垂直向)3个分量日变化明显异常;而近震中的PIXI,JYAN和NEIJ站震前1小时内垂直位移非常显著,特别是离震中36km的PIXI站在震前不到1小时的时间内垂直位移变化达300mm以上.震后,PIXI站的水平位移更为突出,2个分量均超过400mm,十分接近高精度的周解结果.这些变化均显著大于单历元解的误差水平.尽管目前的GPS数据处理尚不能实时获取单历元解,但所得到的结果为观测研究大地震近震中临震前的地壳运动提供了依据.

汶川大地震宽带地震仪短临异常及成因初探

2008年5月12日8.1级汶川大地震发生后,我们对国家测震台网的40台宽频带地震仪在5月7日-5月13日的观测数据进行了分析.结果表明,汶川大地震前有明显的短临异常：各台站在大地震发生前1-3天内不同程度检测到了低频异常颤动,颤动振幅逐渐增大,一直持续到大地震发生,信号周期范围为2-10 s.重力仪和倾斜仪也观测到了这类颤动信号.汶川大地震前的异常颤动信号几乎遍布中国大陆,但在西部较弱,东南部较强,尤其在华南地块靠近菲律宾板块的边界处颤动信号很强.因此我们的初步推测是：异常颤动产生的可能原因是地震爆发前华南地块可能开始了慢滑移,滑移时的摩擦产生低频颤动.

强台风对汶川大地震和昆仑山大地震“震前扰动”影响的分析

2008年8.0级汶川大地震发生前约40 h起,中国地震局测震台网中的宽带地震仪、重力仪和倾斜仪都记录到了明显的低频扰动现象.然而,在此期间西太平洋上空产生了一次强台风Rammasun(威马逊);与此类似,2001年8.1级昆仑山大地震发生前约60 h起,国家地震局测震台网中的宽带地震仪也记录到了明显的低频扰动现象,在此期间中国南海上空产生了一次强台风LingLing(玲玲).本文针对这两大地震的"震前扰动"现象进行了研究,旨在探讨其"震前扰动"现象是否与台风引起的巨浪产生的地脉动效应有关.我们的研究结果表明:在中国内陆观测到的异常扰动与台风路径以及台风的强度密切相关.近海台风可在中国大陆内地引起明显的异常扰动;而远离大陆海岸位于深水海域上空的台风,很难在中国大陆内地引起明显的异常地脉动变化.台风LingLing的路径距离中国海岸最近处仅有约700 km,而台风Rammasun距离中国大陆海岸最近处却达1 300 km.本文的对比分析研究表明:路径和强度类似于LingLing的台风在中国内陆可引起明显的异常扰动.因此,中国内陆和沿海许多地震台记录到的昆仑山大地震的"震前扰动"源于LingLing地脉动效应的可能性较大;但位于新疆的地震台记录到的扰动信号频率却明显偏低,这一现象值得注意.路径和强度类似于Rammasun的台风很难在中国内陆引起明显的异常扰动,因此汶川大地震的"震前扰动"完全源于台风Rammasun地脉动效应的可能性较小.汶川大地震的"震前扰动"产生的原因和机理值得我们去进行深入的探讨和研究.

汶川大地震与中地壳低速、高导层的成因关系初探

四川汶川大地震给人们留下诸多困惑:大地震究竟是如何发生的,大地震能否避免?本文根据松潘—甘孜褶皱带的深部地壳构造特征表明:松潘—甘孜褶皱带的茂县(1933年)、松潘—平武(1976年)、汶川(2008年)大地震震源深度与中地壳低速、高导层深度大体一致,可能成因上相关。历史上一些大地震如银川地震、海原地震、渭南地震、海城地震、唐山地震等也均与中地壳低速、高导层有关,这一切均可能与地球排气作用有关。而通过地震、森林大火、油气资源的一体化勘查,可查明地震可能发生的区域。通过油气的勘查、开发、排放,可有效减少地震发生的可能性。

四川汶川大地震重灾区灾后生态退化及其基本特点

2008年5月12日在四川省汶川县境内发生的里氏8.0级大地震是我国历史上大陆发生的破坏性最严重的地震灾害干扰事件.这次地震造成的人员、设施、经济损失比较清楚因而得到高度关注,但导致的生态破坏与生态退化及其恢复重建尚未引起足够重视.本文基于生态破坏与退化的驱动力及过程的分析,初步评估了地震灾区[约60个县(市、区),面积约15×104km2]的生态破坏形势,揭示了灾后生态退化问题及其基本特点,以期为重灾区的生态环境状况与恢复重建提供认识基础,为灾后生态恢复与重建决策、科学研究与生态恢复实践提供参考资料.