关于汶川地震中的彭灌杂岩体

从嵇少丞的文章中了解到彭灌杂岩体这个名字,在他的文章中是这样说的:

5.12汶川地震的震源位于龙门山脉内彭灌杂岩体之中,彭就是彭县的彭,灌
就是灌县的灌,都江堰市以前叫灌县。当初在龙门山填地质图的工程师将这两个
县名连在一起算是给这个杂岩体起了个名字,后来地学界人们就一直这么叫着。
彭灌杂岩体在地面上呈透镜形,北东—南西向上长约105公里,南东—北西方向
上宽约 30公里。所谓杂岩体就是由中酸性的岩浆岩和变质岩混在一起的复合体,
具体地说主要有闪长岩、花岗岩、混合岩、片麻岩等。这些结晶岩石,形成于新
元古代(距今约8.30-7.45亿年),主要组成矿物是石英和长石,岩石的剪切强
度和摩擦强度都特别大,绝不轻易破裂和滑动,除非在外力作用下岩石内应力积
累得非常高。一旦应力达到其破裂强度或摩擦强度,必然要瞬时释放出巨大的能
量,从而形成大地震。由于岩石中内应力积累和弹性应变能积累都需要时间,在
这样强度很大的岩体中发生地震的周期必然很长,上万年才可能有这么一次。但
是,一旦地震发生就肯定是一场灾难性、毁灭性的大地震。

  彭灌杂岩体西北侧出现的是前寒武纪的沉积岩,如粉砂岩、板岩、页岩、砾
岩等;在彭灌杂岩体的东北方和东南侧分布的是古生代和中生代的沉积岩和浅变
质岩,如千枚岩、绿泥石片岩、灰岩、煤系地层等。这些成层的沉积岩和浅变质
岩的剪切强度和摩擦强度比彭灌杂岩体中的结晶岩石低得多。正由于如此,从彭
灌杂岩体中形成和传出的地震断裂立刻所向披靡地向东北方向迅速打穿所有的沉
积岩和浅变质岩层,过了北川后又向青川和甘肃文县方向传了近150公里才停下
来。主震后第13天青川县境内还发生一次6.4级余震。所以说,这次5.12汶川大
地震是始于强岩,传之弱岩,故强度大, 波及范围广。

上网查了一下相关信息,发现几处疑惑的地方。

《川西龙门山彭灌杂岩地球化学特征:岩石成因与构造意义》中提到:

彭灌杂岩可能是底侵的幔源岩浆与下地壳熔融产物混合的结果。结合其它研究成果,认为扬子西缘新元古代大面积分布的岩浆岩形成于俯冲汇聚和火山弧构造环境。

这是最新的关于彭灌杂岩的研究文章。说它是洋壳俯冲的产物。

这篇文章的名字:龙门山彭灌杂岩体中韧性剪切带的发现及其构造意义(吴山,1993,矿物岩石,13(2),71-77)。似乎表明彭灌杂岩体已经存在断裂带了。

在“论龙门山彭灌杂岩体的构造属性”(林茂炳,马永旺,1995,《成都理工学院学报》22(1),42-46)里,提到:

它是处于龙门山中段推覆构造带中的一个构造变形十分强烈构造片体,是推覆过程中经受了强烈改造的一个古老杂岩体的外来岩块。其接触关系和侵位方式均属构造成因,仅在片体内部局部保留原始热侵位特征。

这里“康定一丹巴地区康定群变质核杂岩地层研究与进展”(刘旗,王帮全,2003,四川地质学报,23(3),129-133)提到:

由于龙门山断裂带内不存在强磁异常,地表已出露的岩体磁异常也不特别强,如彭灌杂岩的磁异常仅90nT,定量的证明彭灌杂岩延伸不大,是飘浮在地表的无根杂岩体。

这说明彭灌杂岩体脚下无根,是从别的地方推过来了。

这篇报道“映秀与北川断裂现象很相似”里说:

野外调查表明,导致这次地震的发震构造位于映秀断裂带,该断裂带分隔了断裂西侧的彭灌杂岩体和东侧的上三叠统含煤系砂泥岩地层。地震形成的破裂构造主要表现为地表拱曲和地震挤压脊,最典型的地震构造是沿映秀断裂带形成在剖面上呈缓“S” 的道路拱曲,指示了深部断层的逆冲性质,断层面向西倾斜,上盘彭灌杂岩体隆升,下盘相对下降,初步测量结果显示该断层的同震垂直位移量为2.5~3米, 与北川地区获得的同震垂直位移量基本一致。

这说明此次地震断裂带不是发生在彭灌杂岩体内部,而是与围岩接触带之间。

试想,一个无根的、内部已经破裂的岩体,如何能起到“中流砥柱”的作用,抵抗来自青藏的压力呢?

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