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12年前，2008年5月12日，汶川发生8.0级特大地震，地震波及半个亚洲，最大烈度达11度，余震多达23000余次，最大余震6.4级，余震范围长300千米，宽80千米。

汶川特大地震是我国历史上损失极为惨重波及范围广而且援救最困难的一次强烈地震，地震共造成8万多人死亡37万多人受伤4500多万人失去家园，造成上万亿元的财产损失。

汶川8.0级特大地震发生在龙门山断裂带上，在此之前，龙门山断裂带没有7级以上强震的历史记录，地表运动同样甚微。而这次地震造成了组成龙门山断裂带的两条大断裂———映秀—北川断裂和灌县—安县断裂在90秒内分别产生270千米和80千米的巨大同震破裂，还引起了极其严重的次生灾害。

在全球有历史记载以来，一次地震同时沿两条断裂发生破裂是从未发生过的。这一切给地学工作者带来了前所未有的强烈震撼，他们不禁开始思考：汶川地震究竟是在一个什么应力环境下发生的?巨大的地震破裂是如何产生的?为什么汶川地震造成映秀—北川和灌县—安县两条断裂在90秒内大规模的快速破裂?地下流体如何影响地震的孕育发生停止过程?汶川地震后的余震强度和余震持续多长时间?

同时，他们还意识到：以往通过地表地质调查和GPS监测的方式找寻能孕育大地震的地方，会出现危险的盲区。这向地学工作者提出了严峻挑战，要对地震监测、地球构造环境、强震的预测预报等方面进行重新认识，研究出地表地质调查和GPS监测难以发现的潜在的强震危险区的探测和监测方法，避免汶川地震悲剧的重演。

在此之前，日本美国、新西兰以及我国台湾等国家和地区都在地震活动断裂带上实施过科学钻探项目，且获得了成果。这些成功的经验证明，要破解地震的奥秘，在活动断裂带上进行科学钻探可以提供重要的证据。

在这样的背景下，汶川大地震仅过178天，虽然余震尚未停止，但是由科技部国土资源部和中国地震局联合组织实施的汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）于2008年11月7日在四川都江堰开钻。这是认识地震发生机制对余震进行有效监控，以及提高地震监视和预警能力的极佳机遇，也是世界上最快回应大地震的科学钻探。

一号孔（WFSD-1）于2008年11月7日举行开工典礼

汶川地震断裂带科学钻探工程（WFSD）沿产生同震地表破裂的两条断裂带———龙门山的映秀—北川断裂和灌县—安县断裂共实施了6口科学群钻，累计深度约9000米，为我们“切开”了断裂带地下的结构，地下的岩性构造岩石物性地应力和重力等一一展现在眼前，让我们看了个清楚。

青藏高原东缘龙门山地区汶川大地震构造背景与 WFSD 钻孔位置图

龙门山断裂带钻孔岩心甫一亮相，地学研究者们惊呆了，破碎程度非常高，这说明龙门山地区构造活动非常强烈，历史上发生过许多次地震，地层破碎的严重程度罕见，仅一号井就遇到了20多条断裂带。

在尚有强烈余震的险峻山体上，对强烈破碎的汶川地震断裂带进行钻探测井监测取芯和研究，具有很大冒险性和探索性。所有的钻孔从开钻到完钻基本上都在破碎地层中钻进，施工条件十分恶劣，钻孔垮塌扩径缩径等诸多困难同存，给取芯和钻进带来了很大困难，还导致钻探事故频发。

2009年7月17日，一、二号孔所处的都江堰市虹口乡一带突遇特大暴雨，暴雨导致一、二号孔附近的沟谷爆发大型泥石流，对井场造成重大影响和破坏：一号孔井场基础被部分冲毁，二号孔旁的河道被泥石流淤塞填平，井场漫水，参与项目施工和测试单位的部分机具、仪器、材料被冲毁或掩埋，项目钻进施工、研究和测试工作受到严重影响，所幸没有人员伤亡。

遭遇洪水前的钻井

遭遇洪水后的钻井

虽然困难重重，但是地学工作者们还是取得了大量重要的科研成果。

（1）查明了汶川地震断裂带结构组成；

（2）揭示了汶川地震过程中的“热增压”为重要断裂弱化机制，提出断裂带内石墨可作为判断大地震发生的标志；

（3）发现目前世界上最低的断层摩擦系数，并首次记录到大震后断裂带快速愈合的信息；

（4）重建龙门山的构造格架，提出汶川大地震新的成因模式；

（5）通过对汶川地震余震的精确定位钻孔附近的地震台阵观测，确定了地震活动与龙门山断裂带不同区段的空间关系；

（6）揭示断裂带深部流体特征与地震活动的关系，为确定大震孕育过程提供深部流体活动行为的科学依据。

汶川地震断裂带科学钻探工程（WFSD）是我国在大陆地区围绕特大地震开展的首次地震断裂科学钻探项目，是世界上最快回应大地震的科学钻探，引起国内外地学界的高度重视。

我们知道，地震的预测预报存在很大的难度，目前世界上许多国家和地区的科学家，正在千方百计利用新的科学技术手段，不断探索新的途径来提高地震预测预报及预警的能力，提升对地球内部变形机理的认知程度，为减轻人类遭受地震灾害的苦难而努力奋斗，从未放弃。

来源：震知卓见（ID：dizhen_sd）

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