紫坪鋪特大型水庫,本身就建在龍門山斷裂帶。斷層發(fā)育,破碎嚴重,地殼十分脆弱。龍門山三條主斷裂帶間有多條小斷裂溝通相連。--這也是這次強震主要發(fā)生在中央斷裂,而龍門山前斷裂,即江油-灌縣斷裂也同時出現(xiàn)破裂的原因之一。
地質(zhì)學(xué)家范曉在《汶川大地震地下奧秘》(《中國國家地理》,2008年6月)一文中說:“我國曾總結(jié)了可能產(chǎn)生水庫誘發(fā)地震7項定性標志:一、壩高大于100米、庫容大于10億立方米;二、庫區(qū)有活動斷裂;三是庫區(qū)為中新生代斷陷盆地或其邊緣,近代升降活動明顯;四、深部存在重力梯度異常;五、巖體深部張力裂隙發(fā)育,透水性強;六、庫壩區(qū)歷史上曾有地震發(fā)生;七、庫壩區(qū)有溫泉。上述7條,符合的條數(shù)越多,該水庫蓄水后誘發(fā)地震的可能性就越大。紫坪鋪水庫符合了上述7項中的前6條。”
范曉認為,紫坪鋪水庫所處的地質(zhì)構(gòu)造相當(dāng)令人擔(dān)憂。水庫大壩下距龍門山主邊界斷裂(都江堰-江油斷裂)在地表的出露跡線僅2公里左右,庫尾淹沒線上距龍門山主中央斷裂僅約500米,庫區(qū)還有與這兩條主干斷裂平行的密集斷層通過。原本由北而來的岷江,在漩口附近形成了90°的突然轉(zhuǎn)折,順應(yīng)斷層破碎形成的軟弱部位,變?yōu)槲髂?東北走向,形成了漩口至大壩這段主要蓄水區(qū),平均水深百余米以上。條帶形的水庫蓄水區(qū),與龍門山斷層帶走向重合,成“構(gòu)造次成河段”,從而使水庫蓄水和斷層有了最大的接觸面積。庫區(qū)分布的巖石,主要為石炭系至三疊系的石灰?guī)r,二疊系至三疊系的砂巖、泥巖、煤層。這些巖層本身多具有不良的工程地質(zhì)特性,在斷裂的作用下,又發(fā)生了滲水性強的較多破碎。
對地震波的分析表明,地震由震中映秀附近的斷層發(fā)生突然破裂開始,使斷裂沿著龍門山主中央斷裂的界面迅速擴展,同時也使兩側(cè)的前龍門山斷裂和后龍門山斷裂加速運動變形,斷層破裂的長度達300公里左右,其中約有200公里是由震中向東北方向延伸,而向西南方向擴展的距離較短。破裂延伸擴展的速度高達每秒3.1公里。所到之處像一只無形的手在搖撼大地。斷裂帶上的房屋、道路、橋梁,毀壞極為嚴重。汶川5·12大地震后,上萬次余震震源,密集地分布在長達350公里的多條斷裂帶上,遠達四川、甘肅和陜西的邊界地區(qū)。
其實,在岷江梯級開發(fā)展開之初,不少專家就已經(jīng)對紫坪鋪水庫提出了質(zhì)疑。
四川地震局高級工程師李有才和四川地礦局物探大隊高工曹樹恒,2002年初研究四川震情時,偶然看到《四川岷江上游紫坪鋪水庫樞紐工程基本烈度復(fù)核報告》后,立即感覺到事關(guān)重大。他們合作對該區(qū)地震地質(zhì)、新構(gòu)造、深部地球物理、歷史地震、古建筑等進行深入研究,獲得了許多新的豐富資料。