地震灾害的空间分布与原因解释
地震是一种会给人类社会带来巨大灾难的自然现象。在众多的自然灾害中，全球因地震灾害造成的死亡人数占全球各类自然灾害造成的死亡人数的54%，堪称群灾之首。在20世纪（1900—1999年），全球有180多万人被地震夺去了生命，平均每年1.8万余人死于地震，经济损失达数千亿美元。进入21世纪以来，地震灾害仍然不断，似乎还有愈演愈烈之势。2008年5月12日，我国汶川地震，造成了8.7万人死亡与失踪。
作为一种自然现象，地震最引人注目的特点是它猝不及防的突发性与巨大的破坏力。地震预测是公认的世界性的科学难题，是地球科学的一个宏伟的科学研究目标。如能及时准确地预测出未来大地震的地点、时间和强度，无疑可以拯救数以万计乃至数十万计生活在地震危险区人民的生命。并且，如果能预先采取恰当的防范措施，就有可能最大限度地降低地震对建筑物等设施的破坏，减少地震造成的经济损失，保障社会的稳定和促进社会的和谐发展。[90]
1.省份特征
2008—2021年14年间，通过在社交媒体对地震相关内容进行检索，累计共发布信息855次，各省（市、自治区）通过社交媒体平均发布地震次数约25次（见图3-38）。较频繁的为四川省和云南省，其余各省（市、自治区）频次较为平均。社交媒体发布次数最低的地区是澳门特别行政区，没有发生过地震；社交媒体发布次数最多的省份是四川省，达到247次之多。其中四川省和云南省曾发生过的震级较大的几次地震如表3-13和表3-14所示。
图3-38 地震灾害省份分布图
表3-13 四川省发生的部分地震
表3-14 云南省发生的部分地震
对于四川地震多发的原因，现如今比较公认的说法是，四川属于构造地震，构造地震是由地壳板块运动造成的。由于地球无休止地公转自转，地球内部的物质也在不断地活动中。而活动产生的能量，使得围绕在地球表面的地壳或者说岩石圈也在不断地生成、演变和运动，这就促成了全球地壳构造的运动，从而产生地震。四川的西部属于青藏高原的边缘地带，四川的东部属于四川盆地，此地相当于印度板块的压力传送带，因此经常发生地震。
四川处于我国南北地震带，是我国地震多发区之一。从我国的宁夏，经甘肃东部、四川西部，直至云南，有一条纵贯中国大陆、大致呈南北方向的地震密集带，被称为中国南北地震带，简称南北地震带。该带向北可延伸至蒙古境内，向南可到缅甸。南北地震带是以青藏高原地壳为主体和兼并扬子地块西部而成的新生构造实体，具弥漫性边界。构成其基本构架的巨型反S形或缓弧形构造带、分布在中部的弧顶朝南的弧形构造以及发育在东界附近的旋卷构造，成为南北地震带的三大构造特色，它们都是塑性伸展流动的产物。
对弧形构造形态实际数据的分析表明，地壳物质向南移动的规模由北往南逐渐加大，从西到东渐逐渐减小。自北纬31.5°往南，青藏高原物质东移量逐渐加大。四川东部受到太平洋板块的挤压（但是明显受力不大）形成川东褶皱。四川地震主要原因是西部印度板块下插隆起造成的。四川西部那些高海拔大山，因为有了印度板块下插后的填充才隆起，而成都平原下面没有填充，所以保持不动。印度板块还在持续向东北移动。抬升的大山和不动的成都平原就产生了断裂和位移。
四川恰好位于板块交界处与断裂带交接处，导致地震频繁发生，四川境内有三大断裂带，分别是龙门山断裂带、鲜水河断裂带、安宁河断裂带。四川发生过很多次大地震，震级均非常高。特别是汶川大地震最为惨烈，而汶川恰好位于龙门山断裂带的中北段。此外，因为地震是成波形扩散的，位于断裂带方圆数百里的地区都会受到一定的危害，所以四川境内才会发生如此多的地震。
2.地貌特征
我国较容易发生地震的地貌地带有：高度陡变的地方，尤其是成线状分布的高度陡变区域；条带构造（例如山脉）突然中断的地方；两条或多条走向不同的大型山脉以大角度交汇或交叉的地方；谷底为大范围平原的大型谷地，或串珠状分布的一系列盆地。以上几种地貌基本上无一例外都有大的地震断裂带存在。在总体起伏不大的大面积丘陵地区，以及有大量侵蚀残丘的平原上，很少有大型断层存在。
丘陵或侵蚀平原地貌的存在说明这个地区整体升降不明显，承受的地壳运动应力也不大。如果是快速上升区，一般会形成侵蚀很深的高原；如果是沉降区，则形成非常平坦、基本没有残丘的沉积平原；如果是承受应力的地区，通常会形成高山深谷。例如四川盆地中部的丘陵地带、江南丘陵、胶东半岛等地，都是地质相当稳定的地区。(https://www.daowen.com)
总的来说，有正断层的地方常常形成裂谷，有逆冲断层的地方常常有巨大的高度差，这些都相对容易发现。比较难发现的是走滑断层，如果它们通过山区，常常形成串珠状分布的谷地，但是如果它们在平原地区，通常很难通过观察地图发现，尤其是走滑断层穿过快速沉降的平原，断层造成的地貌改变（走滑断层对地貌的改变本身就比较小）会被沉积物迅速覆盖，无论是看地图，还是看航拍图和卫星图片，都是难以发现的。例如导致唐山大地震的那个断层，从地貌上几乎是无法发现的。
“5·12”汶川地震发生在四川龙门山逆冲推覆构造带上。该构造带是青藏高原内部巴颜喀喇地块和中国东部华南地块的边界构造带，经历了长期的地质演化历史，具有十分复杂的结构和构造。晚新生代的构造变形主要集中在灌县-江油断裂（前山断裂）、映秀-北川断裂（中央断裂）和汶川-茂县断裂（后山断裂）及其相关褶皱之上。“5·12”汶川地震发生在映秀-北川断裂之上，是龙门山逆冲推覆体向东南方向推挤并伴随顺时针剪切共同作用的结果。映秀-北川断裂全新世以来具有明显的活动性，其长期地质滑动速率小于每年1毫米。GPS观测表明龙门山构造带的现今构造变形也是以逆冲和右旋剪切为特征，但变形速度不大。因而，龙门山构造带及其内部断裂属于地震活动频度低但具有发生超强地震的潜在危险的特殊地区。“5·12”汶川地震的发生及龙门山向东南方向推覆的动力来源是印度板块与欧亚大陆碰撞及其向北的推挤，这一板块间的相对运动导致了亚洲大陆内部大规模的构造变形，造成了青藏高原的地壳缩短、地貌隆升和向东挤出。由于青藏高原在向东北方向运动的过程中，在四川盆地一带遭到华南活动地块的强烈阻挡，使得应力在龙门山推覆构造带上高度积累，以至于沿映秀-北川断裂突然发生错动，产生8.0级强烈地震。[91]
除此之外，经过中国地质调查局初步监测和评价认定，汶川地震是印度板块向亚洲板块俯冲，造成青藏高原快速隆升导致的，震源深度为10～20千米，持续时间较长，因此破坏性巨大。专家对灾情进行“会诊”初步形成三个结论。
（1）印度板块向亚洲板块俯冲，造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川-映秀地区突然释放。
（2）发震构造是龙门山构造带中央断裂带，在挤压应力作用下，由西南向东北逆冲运动。本次地震属单向破裂地震，由西南向东北迁移，致使余震向东北方向扩张。挤压型逆冲断层地震在主震后，应力传播和释放过程比较缓慢，可能导致余震强度较大，持续时间较长。[92]
（3）汶川地震属于浅源地震，发生在地壳脆-韧性转换带，因此破坏性巨大。
对于汶川地震的成因，还存有以下权威观点。
法国巴黎地球物理研究所的专家认为，汶川发生的强烈地震，与青藏高原往北和往东移动有关。青藏高原外围经常发生严重地震，这个高原在印度板块于5000万年前开始推挤欧亚大陆时隆起。巴黎地球物理研究所地震带结构专家塔波尼耶指出，西藏在被往东推挤，跨在中国南部和四川盆地之上。该研究所的构造室主任拉卡桑表示，西藏高原边陲的龙门山地带所发生的地震，在地质上非常复杂，有许多重大的断层线，有些从古时候就存在，可能是这次地震的重要原因。根据各国公布的观测数据分析，四川强震震源区应位于从四川绵延到云南，再延伸到中南半岛的南北向地震构造带上。这条地震构造带在中国早已“恶名昭著”，自1989年至今，多次发生6级以上强震。汶川地震震中位于该构造带北端，呈东北-西南走向，该地属于破坏力最大的逆断层，汶川地震为该构造带20年来最大规模强震。有学者表示，这条构造带除了12日发生强震的逆断层以外，沿线还密布大大小小的断层线，并且12日发生错动的逆断层超过100千米。这么长的断层发生如此大的地震，未来是否会引发“连动”效应，在构造带沿线诱发连锁强震呢？这已经引起了广泛的关注。
日本东京大学地震研究所表示，这次地震位于龙门山断裂带，过去几百年里这一断裂带附近多次发生里氏7级以上大地震，但是龙门山主体并没有强烈的活动，直到这次地震的发生。龙门山断裂带自东北向西南沿着四川盆地的边缘分布，长300千米～400千米，宽约60千米，青藏高原沿断裂带推覆在四川盆地之上，由于蓄积的应力超过了岩石强度的临界点，龙门山断裂带就发生了里氏8.0级大地震。
美国南加州地震研究中心的郦永刚教授表示，龙门山断裂带属地震多发区内的活动断层，来自青藏高原深部的物质向东流动到四川盆地受阻，遂向上运动，两者边界即为断层面。如果断裂每年运动数厘米，每隔50～70米，积聚的应力和能量就能产生一次里氏7级以上的大地震。由于震源较浅，而且震源机制为向东的逆冲运动，加上震区土质松软，地震波向东能传播很长距离，使得远至上海和北京等城市的人都普遍有震感。
美国地质调查局发布消息称，这次地震的震中和震源机制与龙门山断裂带或者某个相关构造断层的运动相吻合，地震是一个逆冲断层向东北方向运动的结果。从大陆尺度来看，中亚和东亚的地震活动是由于印度洋板块冲撞欧亚板块造成的。
英国地质调查局地震监测和信息服务中心主任布赖恩·巴普蒂在接受新华社记者电话采访时表示，从地质构造上看，这次地震与喜马拉雅碰撞带有关，显然是东北-西南向的龙门山断裂带发生挤压作用的结果。[93]
3.地区特征
我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。这五个地区分别是：①台湾地区及其附近海域；②西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；③西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；④华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和渤海湾；⑤东南沿海的广东、福建等地。我国台湾地区位于环太平洋地震带上，西藏、新疆、云南、四川、青海等省（市、区）位于喜马拉雅-地中海地震带上，其他省（市、区）处于相关的地震带上。
东南部的台湾和福建由于位于地中海环太平洋地震带相交处，亚欧板块和太平洋板块相互碰撞挤压，故地震频繁发生。华北太行山沿线和京津冀地区地震多发是因为华北平原地震带、汾渭断裂带、银川河套地震带区域，北部的西伯利亚板块和中间的华北板块在地壳运动中碰撞、缝合。青藏高原地区由于地壳板块不断运动，印度板块不断向亚欧板块挤压和俯冲，也易诱发地震。其位于印度板块与欧亚板块的结合部，北部是冈底斯山脉，南部是喜马拉雅山脉，两大山脉间的峡谷是一个活动剧烈的镶嵌带，地壳极易运动。甘肃新疆等地发生地震是因为其位于风火山断裂带和喜马拉雅山断裂带，地壳活动剧烈。
我国历史上的大地震，有近50%发生在青藏高原的边缘地带，从中国地势上看，分布在第一与第二阶梯的界线上、第二与第三阶梯界线的北段，以及大陆架与海洋交界处的台湾岛及其附近区域。进一步研究地震发生地地形特点会发现，地震多发生在阶梯界线的外侧，即地势海拔较低的一侧，而且多是靠近山脉的地方。根据板块理论，隆起地带是受板块挤压作用形成的，隆起的高度越高，受到的应力越大，所以地震活动越频繁。而山脉是一个地区受到应力最大的地带，所以易成为地震多发地带。在受到相同应力的情况下，地壳厚度较小的地方最容易发生断裂，所以我国大地震多发生在山脉外侧地势较低区域。[94]
青藏高原是全球地震活动最强烈的地区之一，位于世界三大地震带之一的地中海-喜马拉雅地震带上。青藏高原自南向北被大型活动断裂带分割成了多个次级地块，这些地块的边界往往会发生7级至8级地震。其中，有一个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，其四周均为活动断裂带，是青藏高原较活跃的地块之一。近年来，我国大陆区域7级以上地震大都发生在这一地块的边界。青藏高原是印度板块和欧亚板块碰撞并不断隆起的产物。研究发现，印度板块向北推挤，青藏高原地块持续隆升，造成次级的巴颜喀喇地块向东挤出。地块的挤出运动导致断裂活动，这是该地块边界大地震频发的主要原因。在玉树地震之前，该地块边界分别发生了1997年玛尼7.9级地震、2001年昆仑山8.1级地震、2008年于田7.3级地震和2008年汶川8.0级地震。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。甘孜-玉树断裂带是一条活动性很强的断层，由甘孜断裂、玉树断裂、当江断裂构成。有文字记录以来，该断裂带的其他段都发生过大地震，只有玉树断裂没有记录到强震，直到2010年玉树7.1级地震发生，这一状况才被改变。从这个方面来说，玉树地震的发生并不意外。玉树断裂是造成玉树地震的元凶。研究发现，玉树断裂在距今6000年以来共发生过4次古地震，地震时间间隔为1150年到1800年不等。古地震研究结果同时说明，玉树断裂在地质历史时期就是地震活跃地带。这无疑给了我们一个重要警示，工程建设和防灾规划只有对活断层有足够的重视，才能预防和减轻地震灾害。[95]
