为什么是四川总是有大地震？简单的说，就是四川盆地比较硬。详细的说那就比较复杂了...
来源 | 知乎
作者 | Tony Soup
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先来说说板块构造背景：
图片来源：全球古板块再造、岩相古地理及古环境图集 / 李江海等
太久远的，没有直接关联的地质历史就先不提了。从印度板块的快速漂移开始说吧。大约5000万年前，在东亚地区由北向南依次排列着阿穆尔地块，华北地块，华南地块，印支地块集合体（即中南半岛）。
华北和华南地块的西侧是刚刚拼合过来的塔里木地块，羌塘地块和拉萨地块。拉萨地块的南边，是仅剩一条并且还在逐渐缩小的新特提斯洋洋盆。而压缩新特提斯洋的罪魁祸首就是印度板块。此时，印度洋板块正向北飞奔而来，即将迎头撞在羌塘地块和拉萨地块上。
图片来源：全球古板块再造、岩相古地理及古环境图集 / 李江海等
这次陆陆碰撞虽然惊天动地又惊心动魄，但却并非电光石火般迅雷不及掩耳。相反，其整个过程长达4500-5000万年，直至今天仍未全部停歇。如果我们把上图中的黄黑色方框放大来看，这个碰撞过程就更清楚了：
图片来源：邓军等，2014
图a. 5500-4200万年前，早始新世，印度板块（左下灰色）与拉萨，羌塘，印支等地块（浅蓝色）拼合，向北偏东方向挤压。
图b. 4200-3200万年前，中晚始新世，印度板块继续向北推进和俯冲，原来在浅蓝色拉萨，羌塘，印支地块上的岩浆热液活动（曲线箭头）已经向北移动到华南地块和塔里木地块上。注意左下角的纬度，已经比图a多了20度。这是个大bug，因为至今为止印度也没有到北纬30度。所以b、c、d图中的几个纬度标志都错了，应该标成10°N。（切记不要迷信书本和文献，谁都有可能出错）。
图c. 3200-2500万年前，渐新世，东侧的缅甸，滇缅马苏，印支等地块发生顺时针的旋转，浅蓝色的构造带被从中间折弯，并朝东南方向被挤出。注意看右下角黑色箭头，表示块体被向外挤出。
图d. 1000-0万年前，晚中新世-全新世，印度板块进一步向北俯冲和挤压，注意其面积减小了很多，在南北方向上的跨度大大缩短。
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看完构造示意图，再来看看古地理恢复图：
虽然古地理图中各个板块地块不是的界限不是那么清楚，但是海陆演化，碰撞造山的过程非常直观。注意图中的白色为大陆架，即陆地板块的一部分。
当海平面比较高的时候，这部分就是滨海和浅海，当海平面低的时候，这部分就会露出海面成为陆地。这次强硬的陆陆碰撞最终形成了现今非常复杂的几字型条带状构造，如下图：
其中绿红蓝色的三个条带表示此剖面处的缩短量。可以看到，印度西部缩短量为大约2800km，中部约3100km，东部约3600km。其中绿色代表欧亚大陆的缩短量，红色为“消失的部分”的缩短量，蓝色为喜马拉雅造山带的缩短量。
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那么消失的部分去哪里了呢？俯冲掉了。
看上图，在大约7000-5500万年前，印度板块向北飞速推进的时候，其北面的新特提斯洋洋壳也在向拉萨地块和羌塘地块俯冲。这与现今太平洋洋壳向美国之下俯冲很类似，洋壳会一直俯冲至下地幔，然后缓慢的熔掉。
上图为大约3500万年之前，晚始新世。新特提斯洋的洋壳已经俯冲完，印度板块与拉萨地块，羌塘地块发生陆-陆碰撞，形成造山带，发育双向逆冲断裂带和叠瓦状构造片。
图来自朱弟成等，2015
在这个碰撞造山带之下，洋壳也慢慢与印度板块断裂开，沉入地幔中。这张图来自朱弟成老师发表的构造模型，形象的说明了印度板块并没有大规模俯冲至欧亚大陆之下，未来也不会“俯冲”至青藏高原之下并“消失”。
所以现今的状况就如上面这张示意图。左边的印度板块有一小部分俯冲至欧亚大陆侧下方，并被挤压缩短，右边的欧亚大陆板块仰冲，并且发育大量断层，遭到挤压后相互叠加，横向上缩短，垂向上增厚。
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但素，这和四川地震有咩关系呢？
有，因为印度板块已经把喜马拉雅和青藏高原挤压得差不多了，再挤就只能挤更外围的塔里木地块，华北地块和华南地块了。
如上图所示，这就要提到Tappoinner的经典模型，挤出构造。
卖萌的Tappoinner老爷子
挤出构造模型，是指印度板块与欧亚大陆碰撞，向北挤压，形成青藏高原之后，依然会继续把应力向东部和东南部传导，将华南地块，印支地块等向外推。这个过程可以用一个刚性模块推挤一个塑性块体模拟出来。如下图：
此图显示了经典的挤出构造（extrusion）模型实验及实际板块情况图。在模型中，左侧和上方为固定边界，以模拟中亚板块，西伯利亚板块和欧洲板块的阻挡。右侧和右下方为自由边界，没有陆块。注意图中一条有猫耳朵形状标记的断裂带，这就是汶川地震的主震断层，龙门山断裂带。
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不过，你可能要问了，这图中标着黑线箭头和三角符号的哪个不是断裂带，为啥偏偏就是龙门山断裂带有大地震？
嗯，这就要回到我之前所说的，四川盆地太硬。先看一下青藏高原周缘地形图：
青藏高原隆起后，除了东南部，周边一圈的地块都属于刚性块体。包括北面的塔里木地块，阿拉善地块，东北的鄂尔多斯地块，东面的四川盆地（属于华南地块的一部分），南部和西部的印度板块。把这张地形图的图B单独拿出来，并标上各个位置的移动速度。
这张图中，红色箭头为GPS位移的速度场，左下角的图例显示为20毫米/每年，箭头的长短表示不同的移动速度。看出什么了吗？四川盆地相对于整个欧亚大陆（即参考坐标系）而言，根本就没有移动，反而是四川盆地和印度板块之间的地区（四川西南部和几乎整个云南省）都在以10-20毫米/每年的速度相对于欧亚大陆向南移动。
四川盆地作为一个刚性块体，不但内部没有发生形变，其边缘特别是与青藏高原相接触的边界更是几乎没有缓冲缩短。在与刚性块体的碰撞中，青藏高原的边缘会发育非常陡峭的山脉，比如北面的昆仑山（塔里木地块），东面的龙门山（即四川盆地），西南的喜马拉雅山（印度板块）。这就像是电影里面撞车时，车头的引擎盖都会撞得向上翻起来。
注意看上两图中的A-A‘以及B-B'两个剖面，地形的高低变化非常大，高原的边部发育5000米以上的山峰（略高于高原内部），然后又迅速的跌落到海拔1000米以下（塔里木盆地和四川盆地），这么大的高差水平距离却不到200公里。相反在C-C'和D-D'两个剖面，地形相对平缓很多，海拔从5000降到1000米是一个缓慢的过程，途经距离为1500-2000公里。
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为啥龙门山几乎没有水平位移，却会隆升到四五千米的海拔呢？因为逆冲断层。青藏高原推不动四川盆地，于是就把地层都堆到了最前面。
从上图中可以看到，Longmen Mountains(龙门山)之下有一系列由西向东逆冲推覆的断层，他们的水平位移很小，但垂直位移却很大。其中Wenchuan-Maowen Fault（汶川-茂汶断层）和Beichuan-yingxiu Fault（北川-映秀断层）的错动就引发了2008年的汶川大地震。
上图只是简化示意图，实际情况会更复杂一些。下图是中国地震局地质研究所的徐锡伟研究员发表的三维构造解析图。
认真看这张图就可以发现，由于四川盆地的基底比较硬，龙门山断裂带的高角度逆断层，很难向四川盆地内部推进。这就是我前面所提到的，四川盆地太硬，是导致其西侧的龙门山断裂带及松潘甘孜三角地带频发大地震的原因。而题目说的四川总是有地震也并不准确，应该说是川西龙门山及松潘甘孜一带最近大地震比较多。
从全国地震分布图来看：
其实云南，甘肃，陕西的地震也不少，震级也不低，但是在龙门山断裂带最近几次大地震发生的位置比较集中，就给人形成了四川总是有地震的印象。相对而言，云南，甘肃，陕西等地因为可以自身发生形变以调节疏导应力（不像四川盆地是个刚性块体），地震的级别也小一点（6-7级左右），地震震中重复的概率也低很多。因此给人以地震没那么多的印象。
四川盆地太硬，龙门山地震太多带来的都是坏处吗？并不是，也有好处。华南板块并非只有四川盆地表现出刚性，而是四川盆地以东大都很刚性。所以从四川盆地到浙江福建，从贵州到广东的广大华南地区，地震次数非常少，震级也都很小。同理，塔里木地块，鄂尔多斯地块的内部也极少有地震。
最后，拿出出郑永飞院士的大地构造图，和上面的地震带分布图对比一下。
把地块界线描下来，放到地震图上面：
发现什么了没有？除了渤海附近（天津唐山）是地块内部断裂带之外，其他的地震带基本与地块边界重合。如果认真学了中国地质学，只要掐指一算，就知道那个地方是地震高发区了！
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总结，为什么四川西部地震多发且震级高？因为四川盆地是刚性块体，挡住了青藏高原向东移动的意图，所以地震都集中在了龙门山-松潘甘孜一带。至于那些在朋友圈“三峡不炸，地震不断”造谣的人，要是哪天真把三峡炸了，估计又会说四川盆地不填满，地震不断。
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彩蛋：Scotese 教授制作的印度板块-欧亚大陆碰撞动画：
注意先是往古代追溯，然后再由古至今，左上角的Ma代表百万年，20Ma即为2000万年前。
注：鉴于篇幅问题，所有图片来源已在原文中备注，版权归所属方所有。
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