9月27日，英國的《自然·地球科學》雜志上發表了北京大學地球與空間科學學院沈正康教授和他的研究團隊的研究論文。在北京大學地球與空間科學學院辦公室里，沈正康教授告訴《北京科技報》的記者：“由于有關地震的研究主要在震后進行，很難準確了解地震發生瞬間的情況，所以，關于汶川地震的研究，科學家首先要研究的是地震發生的一剎那，到底發生了什么。也就是像刑事破案一樣，最大可能地還原事發現場的情景。”
      沈正康說，他的研究團隊之所以能夠還原地震發生時的景象，主要依靠“兩件高科技武器”：“全球衛星定位系統（簡稱GPS）”精確定位技術和“合成孔徑雷達”相干分析（簡稱InSAR）技術。如果連續幾年不斷監測，就可以得到這一點在地表非常精確的運動速度；如果在地球表面建立許許多多這樣的GPS監測臺站，我們就可以得到一個綜合的地殼運動地表速度場。
      據悉，汶川地震前，我國的相關部門已在包括震源所在地龍門山斷裂帶在內的一些地震帶設置了GPS觀測站獲取相關的數據。但是，由于種種原因，這些獲取數據的時間間隔比較長，二、三年才觀測一次，還不具備在震區進行實時觀測的能力，也無從獲得震前的動態觀測數據進行分析。
      “即便如此，我們把這些震前設置在汶川附近GPS觀測站獲取的數據，和我們震后獲取的GPS數據進行對比，可以獲得由于斷層錯動造成站點位置永久位移的精確數據。研究這些數據，我們就可以探索斷層空間形態及其錯動分布，以及斷層帶產生地震的機理。”沈正康教授說。
      沈正康教授研究團隊運用的另外一個高科技武器是“合成孔徑雷達干涉”技術（簡稱InSAR），它主要是利用遙感衛星重復經過特定區域，利用雷達技術獲取地面大范圍區域精確至厘米級的變形圖像。
      在獲取GPS和InSAR數據后，沈正康教授的研究團隊將相關數據經過對比，最后代入他們開發的地震破裂模型中，最終還原出了汶川地震發生時的真實情景。
      汶川地震涉及多個地質斷層單元，而映秀、北川和南壩這3地附近為不同斷層單元的連接交匯部，地震前承受著比其他地方高得多的壓力。
       2008年5月12日，映秀鎮附近的斷層首先破裂，第一個交匯部失去穩定，由此產生的地震波帶來了多米諾骨牌效應，接連觸發另外兩個斷層，共同釋放出巨大的能量，導致汶川大地震的發生。
      測量數據表明，這三個斷層接近地表處是汶川地震中的斷層破裂極大區，是大地扭曲變形最為嚴重的地方。
      汶川地震發生后，中國地震局迅速組織觀測隊伍勘測地震造成的破壞與地表破裂情況。在震后現場，專家觀察到地震形成的地表破裂非常驚人。破裂主要發生的北川斷裂帶，其地表破裂長達240公里，有的斷層單元分別出現了4米至7米的斷層錯開量。有的斷層呈現水平狀的錯斷，比如，有的道路被水平地錯開了好幾米。另外，有的地方不僅發生水平錯斷，而且還伴隨著垂直方向的錯斷，地震造成本來在一個水平面上的同一條道路路面被錯成高低不平。
      “我們研究的結果顯示，北面的破裂斷層幾何結構呈現近垂直形狀，南邊的斷層與地面形成40~60度傾角。”沈正康教授說，最為重要的是破裂斷層空間結構也比較復雜，龍門山斷裂帶中部的兩條平行斷層——北川斷層與彭灌斷層同時破裂，且斷層在幾處產生分叉與交匯。
      “就好比我們劈一塊木頭，一般情況下，我們很容易按照木頭本身的紋理將其劈開，地殼中的斷層就像木頭中的紋理。但是，如果木頭上有樹癤子的話，我們就需要費很大的力量才能把木頭劈開。”沈正康教授形象地比喻說。由于汶川龍門山斷裂帶內斷層產生分叉和交匯，就好比同時有幾個樹癤子存在，板塊之間形成的擠壓力，在斷層交匯處不能釋放，長期積累。當能量蓄積到足夠大時，汶川的斷層發生突然破裂。
      通過對斷層釋放的能量推斷，汶川地震涉及的各個斷層中，有的地方地震復發周期只有一兩千年，而有的地方卻可能數倍于此。由于多個斷層單元的相互作用才促成了汶川大地震。總的來說，這一地區再發生類似地震的周期約為4000年。