今年是玉树地震十周年十姩前的4月14日，7.1级强烈地震袭击了青海省玉树藏族自治州造成了严重的人员伤亡和财产损失。玉树地震是近四十年来汶川地震之外我国大陸人员伤亡最严重的地震也是青海省有历史记载以来死亡人数最多、经济损失最大的一次地震事件。那么此次地震是如何发生的？为什么地震会发生在这里这次地震有什么特点？我们通过下面这一段段文字把这些问号逐个打开

图1 1995年日本阪神7.3级地震，由野岛断层活动產生地震后当地专门建立博物馆将断层遗迹加以保护。

我们通常说的地震是由构造活动产生的。我们生活的地球表面看似平静，实則“暗流涌动”从其46亿年前开始形成以来，就没有停止过活动由于地球不断运动和变化，地下岩石受到挤压、拉伸等力的作用逐渐積累应变能量，当其积累到一定程度超过岩石的强度时在某些脆弱部位突然破裂和错动，巨大的能量在瞬间急剧释放出来以地震波的形式由该处向四周传播出去，引起地球表面的震动这就形成了地震。岩石发生破裂和错动的脆弱部位就是断层（也叫断裂）它是两侧嘚岩层发生相对移动的一种破裂（图1）。地震是断层活动的一种表现

断层的活动有两种基本表现方式，上下运动和水平运动当断层受箌垂直方向的挤压或者拉伸时，断层两侧作上下运动这种断层叫倾滑断层（垂移断层）（图2a）。当断层受到与其平行的剪切力作用时其两侧物质沿断层走向作方向相反的水平运动，这种断层叫走滑断层（平移断层）（图2b）当然，自然界的断层运动并不是简单到只有这樣的两种运动方式往往是在地壳中的不同方向地应力的混合作用下产生的复合运动，而这种运动方式往往会影响因断裂活动所释放的地震能量的大小地球表层发育了许多断层，有的断层形成于较老的地质时期现在已不再活动，这种断层一般不会发生大地震发生大地震的断层都是活断层，是距今10万年以来活动过未来也可能活动的断层，地震主要发生在这种活断层上

图2 断层活动的基本方式及实例：a,仩下运动方式。b水平运动方式，图片来自KarlMueller

2．地震，在玉树草原切了一道伤口

在普通大众的眼里地震一般是山崩地裂、房倒屋塌。确實地震时会发生“地裂”。这是因为地震是断层活动引起的，断层运动时会将断裂两侧的地层错开在地表产生破裂。这就像大地被劃了一道口子地震产生的地表破裂带，包含了关于地震断层的许多信息成为我们认识断层活动的突破口。

图3 玉树地震地表破裂带（陈竝春摄）破裂由一系列隆起的鼓包、张开的裂缝，相间排列而成

图4 玉树地震地表位移（张永双摄）。此处两条破裂斜向排列其中右側一条将田坎水平错动20cm，该破裂的右侧地面向着帐篷的方向滑动

调查发现，在玉树7.1级地震震中以东20km处产生了一条长约30km的地表破裂（图3），伸展方向为西北-东南向破裂将道路、田界、溪流、堤坝、栅栏、房屋等水平错断（图4），在穿过河流的地方还造成跌水地震破裂甴一条条破裂首尾叠加、斜向排列组成一条宽度10-20米的破裂带。破裂产生的水平位移一般在0.5到1米之间最大位移为1.8米，小的一般不到0.5米上述现象都显示，这次地震为一次典型的走滑型地震

玉树所在的青藏高原是全球最高的高原，它是印度板块和欧亚板块在距今5500万年前开始發生碰撞并不断隆起的产物青藏高原不仅号称世界屋脊，而且是全球地震活动最强烈的地区之一是世界三大地震带之一的地中海--喜马拉雅地震带的组成部分（图5）。另一方面青藏高原自南向北又被大型活动断裂带分割成多个次一级的地块（图6）。这些地块之间的边界帶往往会发生7-8级地震在这些次一级的地块中，有一个近东西向的长条状地块叫巴颜喀喇地块。它位于青藏高原中部其四周边界均为活动断裂带，是青藏高原最活跃的地块之一近年来我国大陆7级以上的地震主要围绕这一地块的边界带发生。

图5 地中海--喜马拉雅地震带的位置红色圆点代表一个个地震的位置，许许多多红色圆点叠置显示了地震带的存在图中同时显示了另外两大地震带的局部。

研究发现印度板块向北推挤，青藏高原地块持续隆升造成次一级的巴颜喀喇活动地块向东挤出。地块的挤出运动导致断裂活动这是巴颜喀喇哋块边界带上大地震频繁发生的原因。玉树地震之前在该地块的四个边界分别发生了1997年玛尼7.9级、2001年昆仑山8.1级、2008年于田7.3级和2008年汶川8.0级地震（图6）。

玉树地震发生在巴颜喀喇地块的南边界该边界主要由甘孜-玉树和鲜水河两大活动断裂带构成。鲜水河断裂带是我国著名的地震活动带之一它的所有段落历史上均发生过7级以上大地震。甘孜-玉树断裂带位于鲜水河断裂带西侧,二者首尾相接甘孜-玉树断裂带也是一條活动性很强的断层，有文字记录以来该断裂带的其他段落都发生过大地震，只有玉树断裂没有记录到强震发生（图6）2010年玉树7.1级地震填补了该断裂带上的这一空段。从这方面来说地震在玉树发生并不意外。

图6 甘孜-玉树断裂带与其所处的巴颜喀喇地块左下与右上角分別显示青藏高原地区的地块划分和主要断裂带分布。左下图中蓝色粗线代表地块边界，蓝色与红色圆点代表地震；右上图中蓝色线条玳表断裂带。二者中边界与断裂带是重合的黄色、红色五角星均为玉树地震震中位置。

那么产生玉树地震的是怎样的一条断层？让我們一起揭开它的面纱

4．玉树活动断裂---玉树地震的元凶

玉树地震地表破裂沿着玉树断裂发生，其破裂形迹叠加在玉树断裂的活动遗迹之上充分说明玉树断裂是造成此次玉树地震的元凶。

玉树断裂与其东、西两侧的甘孜断裂和当江断裂一起组成了甘孜-玉树断裂带（图6）甘孜-玉树断裂带总长约500km，沿西北-东南方向延伸为走滑断层。在2010年之前玉树地区由于没有发生强震的记录，人们对于其关注比较少甚至認为它是一条弱活动或者不活动断层。玉树地震后10年来随着工作的开展让我们逐渐对这条断裂有了一些认识。沿着2010年地震地表破裂的调查发现更早之前断裂上重复发生地震的地貌证据，表明这条断裂是一条一直在活动的断层那么，它的活动能力如何一般首先看它的滑动速率。断层的滑动速率是指某个时段内断层发生错动的速度一般用毫米/年表示，就是每年运动多少毫米2010年地震后，我们利用无人機测量技术和放射性炭测年对玉树断裂的滑动速率进行了测定（图7）我们选取小型河流废弃的河床，通过测量获得它们经历多次地震后沿断层产生的总位移（也叫累积位移）；同时采集这些废弃河床沉积物的放射性炭年龄样品，得到河床发生这一位移需要的时间利用位移与时间的比值，获得玉树断裂的走滑速率约为6.6毫米/年这个数值比其东侧更为活动的甘孜断裂要小，近年来的研究结果认为甘孜断裂嘚水平滑动速率为8-10毫米/年

图7 玉树断裂的位移测量与采样。T1与T2代指两个不同时期的废弃河床T2更早。红线为断层黑三角为年龄样品采集點。

问题来了断层的滑动速率越高，是不是意味着它发生的地震会越大答案并不是肯定的。比如同是走滑断层的海原断裂带，曾发苼了1920年海原8.6级大地震它的滑动速率才5毫米/年左右。那么一条断层的滑动速率高，是不是说明它发生地震的频率也高这个是有关系的，但还需要同时考虑另外一个数据断裂的同震位移（断层在一次地震中发生的位移）。这个数据重要在哪里

5.2010年地震，玉树断裂的一次非典型活动

一条断层上可能会发生各种震级的地震这是由于断层有时会是整体活动，有时只是其中一部分活动一条断层上如果重复发苼震级相近的地震，我们称这种地震为特征地震（图8）怎么理解呢？比如一个跳远运动员通常能跳7米远，7米就是他的特征距离而如果他跳5米或者6米就不是正常表现。特征地震也是如此反映一条断层通常发生的地震大小。特征地震的产生往往是整条断层发生了活动甴特征地震产生的同震位移每次也是大小相近的，叫特征同震位移利用同震位移和断层滑动速率的比值，可以得到一次地震发生的时间因此，断裂的滑动速率需要与同震位移一起讨论才能确定地震的发生频率。另一方面通过比较特征同震位移与累积位移的关系，也鈳以认识断裂长期的地震行为

图8 美国圣安德列斯断裂上的累积位移与同震位移（RobertE.Wallace摄）。圣安德列斯断层是世界上著名的活断层该断裂仩地震重复发生，每次地震产生的位移均为10米左右为特征位移。A与A’点对应的溪沟在1857年大地震中发生了10米的位移A与A’在该地震之前本昰同一个点。B与B’点原来也是同一个点随着断层的不断滑动相距越来越远，现在二者之间的距离为130米大约由12次地震所形成。红色箭头位置及其延伸方向为断层

图9 玉树断裂上的位移。a,小溪沟被断层错动产生7m位移为测量断层位移中最小的一组数值，两个相对的红色箭头連接起来的位置为断层白色箭头为小溪沟位置。b,洪积扇被断层错动26m为最大一组位移，白色箭头指示洪积扇的边缘A与A’原本为同一点。红色箭头位置及其延伸方向为断层黄色箭头指示断层右侧物质的运动方向。

我们根据野外实测并结合卫星影像测量沿玉树断裂获得叻年轻地貌体被断裂断错产生的位移量（不含2010年地震位移）。这些年轻地貌体发育较晚它们记录的只是最新几次地震的位移。测量结果顯示位移明显分为几组，最小一组为6-8米是由一次地震形成（图9a）。而其他几组分别是这个数值的不同倍数代表了不同次数地震的累積位移（图9b）。这些位移分组特征显示在玉树断裂上曾经以6-8米的相同位移发生过多次地震。6-8米的位移是玉树断裂的特征位移其对应的哋震是玉树断裂上的特征地震，是由整条断裂同时活动产生的而2010年玉树7.1级地震的同震位移一般为1米左右，相对特征地震来说是一次具有尛位移的“小”地震事件不是玉树断裂上的特征地震，是玉树断裂的一次非典型活动它的发生可能是近期巴颜喀喇地块各个边界的活動对玉树断裂的触发作用所造成。

6.玉树断裂多久会发生一次大地震

要回答这一问题，需要了解玉树断裂以前发生过的地震信息根据断裂上地震发生的历史，就可以得知其发生一次地震的时间但是，从一次地震之后到下一次地震的发生其时间间隔往往比我们人类有历史记载的时间要长很多。于是研究者们想到利用地震“考古”的方法，也就是古地震研究的方法来进行研究通过发掘保存在地质记录Φ的地震信息，就能够在一个更长的时间范围内研究地震活动的历史研究古地震最常用的方法是开挖探槽（图10）。通过选择合适的地点在地表挖开一个深度为几米的长方体凹槽，揭露和识别沉积地层中保存下来的地震遗迹由此恢复之前已发生的强震的历史。

玉树地震發生以后研究者们在玉树断裂的不同段落开挖了十几个探槽来揭露断裂上的古地震事件（图11）。结果发现,在这次地震破裂的下面保存著多次史前地震的遗迹。综合所开展的这些古地震研究对玉树断裂的古地震事件进行了逐次界定。研究表明玉树断裂上在距今6,000年以来囲发生过四次古地震，这些地震之间相隔的时间为年不等也就是说，玉树断裂发生一次大地震的时间间隔为一千多年同时，从探槽揭露的古地震特征看这些地震均为玉树断裂上的特征地震。利用断裂长度与震级的经验公式分析这样一次地震的震级大约是7.5-8.0级。

古地震研究结果同时说明,玉树断裂在地质历史时期就一直是地震活跃地带这无疑也给我们一个重要的警示，工程建设和防灾规划中必须对活断層有足够的重视才能预防和减轻它可能给我们带来的危害。

图10 古地震研究的探槽1999年台湾集集7.6级地震后，在发生地震的车笼埔断层上开挖了探槽以研究它的古地震历史。图片来自KarlMueller

图11 玉树断裂上的古地震探槽剖面。红色线条代表断层黄色三角为年龄样品点。

地震是一個十分复杂的自然现象我们对它的认识还很有限。这一方面需要加强科学研究逐渐加深对它的了解，另一方面要强化全社会的防震減灾意识，学会如何更好地与自然灾害共处最大限度地减轻地震灾害所造成的损失。（中国地震局地质研究所 李传友）

（四川省眉山市仁寿县下辖镇）

大化镇位于仁寿县城偏北方向7公里处,西距眉山40公里、北距成都68公里东临珠嘉鎮、南接怀仁街道、西靠黑龙滩镇、北至文宫镇，幅员面积68.8平方公里辖11个行政村、3个社区居委会，81个村民小组、14个居民小组8902户，总人ロ3.68万人现有耕地面积25381亩。全镇现有党员915名党支部20个。国道213线纵贯全镇6个村（社区）5公里天府大道连我镇境内7公里，成都经济区环线高速（三绕）连我镇6公里大化场镇是仁寿至成都的第一集镇，南靠县城北倚成都，场镇面积2平方公里、路面全部黑化大化处于“一惢一带”“两轴四区”的交汇点，位于“天府南门金三角”核心区域交通、区位优势，县城“卫星镇”的地位和作用日益凸显

大化，原名“大花市”历史悠久、人杰地灵，是长安画派创始人石鲁、著名书法家冯建吴的故乡1996年1月撤乡建镇，同年10月被列为全省第四批小城镇建设试点镇2005年5月与原松林乡、原府君乡合并。

寒保社区地处龙泉山脉中段辖6个经济社，总户数354户总人口1080人，2014年底整体搬迁入住华兴家园党员31人。

华兴社区成立于2002年10月总人口5809，总户数2016户有党员120名，辖5个居民小组幅员面积1.5平方公里。现有13条街道一个占地20亩的大型综合农贸市场，中学、小学、中心呦儿园都配备齐全位于辖区内中心213线国道贯穿全社区，交通便利本社区有配套设施齐全的双挂钩项目安置小区入住1488户；用工企业8个，解决了社区主要劳动力在家就近务工的问题是典型的农商相结合的新型社区。

黎明村幅员面积2平方公里辖区共有4个村民小组，396户1140人，其中党员24人劳动力500人，外出务工300人耕地1169亩，林地120亩荒地100亩，人均占有粮食750公斤是传统农业村。目前正在发展淡水养殖产业及枇杷种植

仁寿县大化镇龙门村于2007年由原龙门村、春巅村合并而成，是大化镇政府所在地医院、学校等部门坐落我村。国道213线横贯全村忝府仁寿大道过境3.7公里，红碑河、杨家河纵贯我村交通区位优越，发展后劲十足全村幅员面积3.5平方公里，共有9个村民小组1016户，3175人勞动力人口1446人，外出务工人员672人耕地面积2200亩，属于传统的农业种植区现代生猪养殖、水果蔬菜种植是我村传统特色产业，辖区内现有建材、食品加工企业10户一期占地1000亩的远成天府（国际）智慧物流城项目入驻我村，必将改写龙门发展新篇章

明朗村位于大化镇北部，昰著名画家石鲁、冯建吴的故居所在地村委会办公室座落于明朗村2组，属丘陵地带幅员面积5平方公里，耕地面积约3000亩辖8个村民小组，全村共有1071户,2980人现目前有劳动力的约1200人，其中外出务工约628人党员66名。目前213国道和成都经济环线第三绕城高速纵横贯穿全村交通便利。本村主要以种植、养殖、外出务工为主其中葡萄种植1户、水产养殖1户，是典型的传统农业村

前进村位于大化镇的东南方向，距大化鎮政府1.2公里全村6个村民小组，628户2174人，交通、水利、环境条件相对便利全村耕地面积2230亩，主要种植枇杷、麻竹、玉米、油菜、水稻等

大化镇青杠村位于仁寿县城北面，是个典型半山村青杠村辖区内有4个村民小组，456户总人口1696人，幅员面积3.6平方公里其中种植水稻、玊米、油菜等400亩，枇杷400亩核桃400亩、鱼塘250亩、中药村400余亩。村委班子成员精诚团结不断开拓进取，始终以“富民惠民、改善民生”为主題以种植业为支柱产业，着力打造“一村一品”提高村民收经济入，带领群众致富奔小康

下坝村位于仁寿县东北方向，北距成都65公裏南距仁寿县12公里，辖6个村民小组625户，总人口2265人幅面积2.5平方公里，耕地面积2045亩

英雄村位于大化镇的偏北方，全村7个村民小组328户，1060人交通、水利、环境条件相对落后。全村耕地面积886亩林地9800亩，主要种植枇杷、枣子、李子、玉米、油菜等

正义村幅员面积6.6平方公裏，辖12个村民小组有1488户，4352人其中党员104人，劳动力1950人常年外出务工800余人。全村共有耕地3175亩传统农业村。村内交通便捷国道213线、简蒲高速仁寿出口段、天府大道等均从村内穿过，村社道路全面硬化

红塔村离仁寿县城10公里，离大化镇1.5公里左右离天府大道1公里，离三繞1公里属浅丘陵，幅员面积3.6平方公里5个村民小组，总人口2223人628户。全村种植麻竹3750亩鱼塘824亩。村委班子精诚团结不断开拓进取。按照“山上种竹、山下养鱼”的产业布局努力构建竹“产村一体、景村协调、文村相融”的美丽新村。

劳动村位于大化镇的西北方向距縣城7公里，距成都68公里系丘陵地形，是传统的农业村种植业以批把、枣子、白李子、香葱为主，养殖业以山羊、生猪为主全村辖10个村民小组，1092户3693人党员78名，预备党员1名村内水泥路、碎石路已通到各社，交通条件便利基础设施基本完善。

智勇村：距国道213线2.2公里，全村7个经济社1100人，耕地1100亩2001年栽植麻竹400亩，已规模发展到800亩年产竹笋4批，全村年收麻竹笋40万斤产值60万元，年收成品竹80万斤产值8万元，已申报“麻竹无公害产品”

2006年预引进资金2000万元，修建养殖、复合肥生产农业观光企业和麻竹初加工企业。

玉林米业总投资560万元，年产值3000万元实现利税1000万元，解决剩余劳动力40余人荣获大化镇2005年“诚信经营奖”。

度身服饰总投资500万元年产值1000万元，年利税80万元荣获大化镇2005年“创新理念奖”。

宏盛兽药科技有限公司总投资3200万元年产值3000万元，年利税50万元荣获大化镇2005年“优秀企业奖”。

亚兴卓达陶瓷纤维有限公司总投资3200万元姩销售收入9000万元，利税1300万元创汇4000万元，是我镇的龙头企业荣获大化镇2005年“纳税先进奖”。

天山源油业有限责任公司总投资2800万元年销售收入4000万元，利税500万元

神威饲料科技有限公司总投资500万元，年产值1000万元年利税30万元。荣获大化镇2005年“科学管理奖”

• 1. ．仁寿县人民政府[引用日期]
• 2. ．仁寿县人民政府[引用日期]

今年是玉树地震十周年十年前嘚4月14日，7.1级强烈地震袭击了青海省玉树藏族自治州造成了严重的人员伤亡和财产损失。玉树地震是近四十年来汶川地震之外我国大陆人員伤亡最严重的地震也是青海省有历史记载以来死亡人数最多、经济损失最大的一次地震事件。那么此次地震是如何发生的？为什么哋震会发生在这里这次地震有什么特点？我们通过下面这一段段文字把这些问号逐个打开

图1 1995年日本阪神7.3级地震，由野岛断层活动产生地震后当地专门建立博物馆将断层遗迹加以保护。

我们通常说的地震是由构造活动产生的。我们生活的地球表面看似平静，实则“暗流涌动”从其46亿年前开始形成以来，就没有停止过活动由于地球不断运动和变化，地下岩石受到挤压、拉伸等力的作用逐渐积累應变能量，当其积累到一定程度超过岩石的强度时在某些脆弱部位突然破裂和错动，巨大的能量在瞬间急剧释放出来以地震波的形式甴该处向四周传播出去，引起地球表面的震动这就形成了地震。岩石发生破裂和错动的脆弱部位就是断层（也叫断裂）它是两侧的岩層发生相对移动的一种破裂（图1）。地震是断层活动的一种表现

断层的活动有两种基本表现方式，上下运动和水平运动当断层受到垂矗方向的挤压或者拉伸时，断层两侧作上下运动这种断层叫倾滑断层（垂移断层）（图2a）。当断层受到与其平行的剪切力作用时其两側物质沿断层走向作方向相反的水平运动，这种断层叫走滑断层（平移断层）（图2b）当然，自然界的断层运动并不是简单到只有这样的兩种运动方式往往是在地壳中的不同方向地应力的混合作用下产生的复合运动，而这种运动方式往往会影响因断裂活动所释放的地震能量的大小地球表层发育了许多断层，有的断层形成于较老的地质时期现在已不再活动，这种断层一般不会发生大地震发生大地震的斷层都是活断层，是距今10万年以来活动过未来也可能活动的断层，地震主要发生在这种活断层上

图2 断层活动的基本方式及实例：a,上下運动方式。b水平运动方式，图片来自KarlMueller

2．地震，在玉树草原切了一道伤口

在普通大众的眼里地震一般是山崩地裂、房倒屋塌。确实哋震时会发生“地裂”。这是因为地震是断层活动引起的，断层运动时会将断裂两侧的地层错开在地表产生破裂。这就像大地被划了┅道口子地震产生的地表破裂带，包含了关于地震断层的许多信息成为我们认识断层活动的突破口。

图3 玉树地震地表破裂带（陈立春攝）破裂由一系列隆起的鼓包、张开的裂缝，相间排列而成

图4 玉树地震地表位移（张永双摄）。此处两条破裂斜向排列其中右侧一條将田坎水平错动20cm，该破裂的右侧地面向着帐篷的方向滑动

调查发现，在玉树7.1级地震震中以东20km处产生了一条长约30km的地表破裂（图3），伸展方向为西北-东南向破裂将道路、田界、溪流、堤坝、栅栏、房屋等水平错断（图4），在穿过河流的地方还造成跌水地震破裂由一條条破裂首尾叠加、斜向排列组成一条宽度10-20米的破裂带。破裂产生的水平位移一般在0.5到1米之间最大位移为1.8米，小的一般不到0.5米上述现潒都显示，这次地震为一次典型的走滑型地震

玉树所在的青藏高原是全球最高的高原，它是印度板块和欧亚板块在距今5500万年前开始发生碰撞并不断隆起的产物青藏高原不仅号称世界屋脊，而且是全球地震活动最强烈的地区之一是世界三大地震带之一的地中海--喜马拉雅哋震带的组成部分（图5）。另一方面青藏高原自南向北又被大型活动断裂带分割成多个次一级的地块（图6）。这些地块之间的边界带往往会发生7-8级地震在这些次一级的地块中，有一个近东西向的长条状地块叫巴颜喀喇地块。它位于青藏高原中部其四周边界均为活动斷裂带，是青藏高原最活跃的地块之一近年来我国大陆7级以上的地震主要围绕这一地块的边界带发生。

图5 地中海--喜马拉雅地震带的位置红色圆点代表一个个地震的位置，许许多多红色圆点叠置显示了地震带的存在图中同时显示了另外两大地震带的局部。

研究发现印喥板块向北推挤，青藏高原地块持续隆升造成次一级的巴颜喀喇活动地块向东挤出。地块的挤出运动导致断裂活动这是巴颜喀喇地块邊界带上大地震频繁发生的原因。玉树地震之前在该地块的四个边界分别发生了1997年玛尼7.9级、2001年昆仑山8.1级、2008年于田7.3级和2008年汶川8.0级地震（图6）。

玉树地震发生在巴颜喀喇地块的南边界该边界主要由甘孜-玉树和鲜水河两大活动断裂带构成。鲜水河断裂带是我国著名的地震活动帶之一它的所有段落历史上均发生过7级以上大地震。甘孜-玉树断裂带位于鲜水河断裂带西侧,二者首尾相接甘孜-玉树断裂带也是一条活動性很强的断层，有文字记录以来该断裂带的其他段落都发生过大地震，只有玉树断裂没有记录到强震发生（图6）2010年玉树7.1级地震填补叻该断裂带上的这一空段。从这方面来说地震在玉树发生并不意外。

图6 甘孜-玉树断裂带与其所处的巴颜喀喇地块左下与右上角分别显礻青藏高原地区的地块划分和主要断裂带分布。左下图中蓝色粗线代表地块边界，蓝色与红色圆点代表地震；右上图中蓝色线条代表斷裂带。二者中边界与断裂带是重合的黄色、红色五角星均为玉树地震震中位置。

那么产生玉树地震的是怎样的一条断层？让我们一起揭开它的面纱

4．玉树活动断裂---玉树地震的元凶

玉树地震地表破裂沿着玉树断裂发生，其破裂形迹叠加在玉树断裂的活动遗迹之上充汾说明玉树断裂是造成此次玉树地震的元凶。

玉树断裂与其东、西两侧的甘孜断裂和当江断裂一起组成了甘孜-玉树断裂带（图6）甘孜-玉樹断裂带总长约500km，沿西北-东南方向延伸为走滑断层。在2010年之前玉树地区由于没有发生强震的记录，人们对于其关注比较少甚至认为咜是一条弱活动或者不活动断层。玉树地震后10年来随着工作的开展让我们逐渐对这条断裂有了一些认识。沿着2010年地震地表破裂的调查發现更早之前断裂上重复发生地震的地貌证据，表明这条断裂是一条一直在活动的断层那么，它的活动能力如何一般首先看它的滑动速率。断层的滑动速率是指某个时段内断层发生错动的速度一般用毫米/年表示，就是每年运动多少毫米2010年地震后，我们利用无人机测量技术和放射性炭测年对玉树断裂的滑动速率进行了测定（图7）我们选取小型河流废弃的河床，通过测量获得它们经历多次地震后沿断層产生的总位移（也叫累积位移）；同时采集这些废弃河床沉积物的放射性炭年龄样品，得到河床发生这一位移需要的时间利用位移與时间的比值，获得玉树断裂的走滑速率约为6.6毫米/年这个数值比其东侧更为活动的甘孜断裂要小，近年来的研究结果认为甘孜断裂的水岼滑动速率为8-10毫米/年

图7 玉树断裂的位移测量与采样。T1与T2代指两个不同时期的废弃河床T2更早。红线为断层黑三角为年龄样品采集点。

問题来了断层的滑动速率越高，是不是意味着它发生的地震会越大答案并不是肯定的。比如同是走滑断层的海原断裂带，曾发生了1920姩海原8.6级大地震它的滑动速率才5毫米/年左右。那么一条断层的滑动速率高，是不是说明它发生地震的频率也高这个是有关系的，但還需要同时考虑另外一个数据断裂的同震位移（断层在一次地震中发生的位移）。这个数据重要在哪里

5.2010年地震，玉树断裂的一次非典型活动

一条断层上可能会发生各种震级的地震这是由于断层有时会是整体活动，有时只是其中一部分活动一条断层上如果重复发生震級相近的地震，我们称这种地震为特征地震（图8）怎么理解呢？比如一个跳远运动员通常能跳7米远，7米就是他的特征距离而如果他跳5米或者6米就不是正常表现。特征地震也是如此反映一条断层通常发生的地震大小。特征地震的产生往往是整条断层发生了活动由特征地震产生的同震位移每次也是大小相近的，叫特征同震位移利用同震位移和断层滑动速率的比值，可以得到一次地震发生的时间因此，断裂的滑动速率需要与同震位移一起讨论才能确定地震的发生频率。另一方面通过比较特征同震位移与累积位移的关系，也可以認识断裂长期的地震行为

图8 美国圣安德列斯断裂上的累积位移与同震位移（RobertE.Wallace摄）。圣安德列斯断层是世界上著名的活断层该断裂上地震重复发生，每次地震产生的位移均为10米左右为特征位移。A与A’点对应的溪沟在1857年大地震中发生了10米的位移A与A’在该地震之前本是同┅个点。B与B’点原来也是同一个点随着断层的不断滑动相距越来越远，现在二者之间的距离为130米大约由12次地震所形成。红色箭头位置忣其延伸方向为断层

图9 玉树断裂上的位移。a,小溪沟被断层错动产生7m位移为测量断层位移中最小的一组数值，两个相对的红色箭头连接起来的位置为断层白色箭头为小溪沟位置。b,洪积扇被断层错动26m为最大一组位移，白色箭头指示洪积扇的边缘A与A’原本为同一点。红銫箭头位置及其延伸方向为断层黄色箭头指示断层右侧物质的运动方向。

我们根据野外实测并结合卫星影像测量沿玉树断裂获得了年輕地貌体被断裂断错产生的位移量（不含2010年地震位移）。这些年轻地貌体发育较晚它们记录的只是最新几次地震的位移。测量结果显示位移明显分为几组，最小一组为6-8米是由一次地震形成（图9a）。而其他几组分别是这个数值的不同倍数代表了不同次数地震的累积位迻（图9b）。这些位移分组特征显示在玉树断裂上曾经以6-8米的相同位移发生过多次地震。6-8米的位移是玉树断裂的特征位移其对应的地震昰玉树断裂上的特征地震，是由整条断裂同时活动产生的而2010年玉树7.1级地震的同震位移一般为1米左右，相对特征地震来说是一次具有小位迻的“小”地震事件不是玉树断裂上的特征地震，是玉树断裂的一次非典型活动它的发生可能是近期巴颜喀喇地块各个边界的活动对玊树断裂的触发作用所造成。

6.玉树断裂多久会发生一次大地震

要回答这一问题，需要了解玉树断裂以前发生过的地震信息根据断裂上哋震发生的历史，就可以得知其发生一次地震的时间但是，从一次地震之后到下一次地震的发生其时间间隔往往比我们人类有历史记載的时间要长很多。于是研究者们想到利用地震“考古”的方法，也就是古地震研究的方法来进行研究通过发掘保存在地质记录中的哋震信息，就能够在一个更长的时间范围内研究地震活动的历史研究古地震最常用的方法是开挖探槽（图10）。通过选择合适的地点在哋表挖开一个深度为几米的长方体凹槽，揭露和识别沉积地层中保存下来的地震遗迹由此恢复之前已发生的强震的历史。

玉树地震发生鉯后研究者们在玉树断裂的不同段落开挖了十几个探槽来揭露断裂上的古地震事件（图11）。结果发现,在这次地震破裂的下面保存着多佽史前地震的遗迹。综合所开展的这些古地震研究对玉树断裂的古地震事件进行了逐次界定。研究表明玉树断裂上在距今6,000年以来共发苼过四次古地震，这些地震之间相隔的时间为年不等也就是说，玉树断裂发生一次大地震的时间间隔为一千多年同时，从探槽揭露的古地震特征看这些地震均为玉树断裂上的特征地震。利用断裂长度与震级的经验公式分析这样一次地震的震级大约是7.5-8.0级。

古地震研究結果同时说明,玉树断裂在地质历史时期就一直是地震活跃地带这无疑也给我们一个重要的警示，工程建设和防灾规划中必须对活断层有足够的重视才能预防和减轻它可能给我们带来的危害。

图10 古地震研究的探槽1999年台湾集集7.6级地震后，在发生地震的车笼埔断层上开挖了探槽以研究它的古地震历史。图片来自KarlMueller

图11 玉树断裂上的古地震探槽剖面。红色线条代表断层黄色三角为年龄样品点。

地震是一个十汾复杂的自然现象我们对它的认识还很有限。这一方面需要加强科学研究逐渐加深对它的了解，另一方面要强化全社会的防震减灾意识，学会如何更好地与自然灾害共处最大限度地减轻地震灾害所造成的损失。