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《科学》杂志发表汶川地震断裂带钻探研究成果

科普小知识2022-08-01 14:52:37
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根据美国《科学》杂志6月27日发表的一份研究报告,来自中国和其他国家的科学家通过科学钻探项目,对汶川地震主要断裂带附近的地下水位进行了测量和分析。研究结果可能为汶川地震的发震机制和震后恢复提供新的思路。

2008年5月12日汶川大地震后,中国科技部、国土资源部和中国地震局联合组织实施了汶川断裂带科学钻探工程,在相关地区先后钻探了5个600-3400米深的钻孔。国内外许多研究机构和大学共同参与了钻孔地下水位的连续观测、数据采集和分析。

该报告的第一作者、加州大学圣克鲁斯分校的博士生薛莲告诉新华社,在连续观测1号钻孔地下水位的基础上,研究人员计算了地震后断层地下水渗透性的时间变化,然后分析了地震后断层破裂带的愈合情况。在18个月的观测期间,汶川地震区的整体渗透率随时间逐渐降低。

薛莲说,这是第一次用水文方法连续观测地震后断层破碎带的愈合过程。薛炼解释说,渗透率主要反映水在岩石孔隙中的流动速度,地震产生的裂缝将导致断层介质的渗透率短期增加。随着地震后裂缝的愈合,断层介质的渗透率逐渐降低。汶川地震区渗透率的变化趋势反映了震后的愈合过程,对理解汶川地震的发震机制和周期具有指导意义。

地下水流会影响地震的破裂过程。研究人员发现汶川断层破碎带的渗透率高于其他已知地震破碎带,表明汶川地震发生时断层附近存在显著的地下水流。

此外,在整体渗透率随时间逐渐降低的过程中,研究人员观察到汶川断裂带的渗透率因其他地震引起的地震波而增加的现象,表明汶川地震的震后恢复也受到其他地震的影响。

薛炼表示,汶川地震断裂带科学钻探工程是中国首次围绕大地震进行的科学钻探,也是世界上最快的科学钻探(地震后178天)。

中国地质科学院地质研究所汶川地震断裂带科学钻探项目首席地质学家李海兵表示,下一步不仅要通过测量1号钻孔断层的温度来测量断层的强度,还要对另外4个钻孔进行类似的测量、分析和研究,以便更全面地了解汶川地震的机理。