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地理上,四川屬地震頻繁區。四川盆地的形成:乃由於五千五百萬年的造山運動而來。
據美國地質調查局的報告,這次「地震是由四川盆地西北邊緣東北向逆斷層或沖斷層運動所致。震央與震源機制與龍門山斷層或與其構造相關的斷層運動結果一致。由於地殼物質緩慢從青藏高原向東移動,遇四川盆地和中國東南部堅硬地殼而彙聚,產生構造壓力,導致地震的發生。」[15][16]而從洲際的規模上看,這次地震緣於印度板塊以每年5釐公尺的速度向北朝歐亞板塊的碰撞。
日本專家分析,地震造成的地下斷層在長約120公里、寬約40公里的範圍內劇烈運動。斷層自東北向西南位移,從深度約11公里處開始移動,約45秒後整個斷層進行位移。最嚴重處斷層錯位約有3.4公尺。
這次地震是繼1976年8月16日下午2時四川松潘、平武兩縣發生7.2地震以來,近32年發生的四川省內首次規模7以上地震(參見:四川地震)。[18]它造成了連接青藏高原東部山脈和四川盆地之間大約275公里長的斷層。[19]四川西北部曾經在1933年8月25日發生過7.5地震,造成了9300人死亡。
準確預測唐山大地震的中國地震局研究員耿震國指汶川附近地區從2005年-2007年連續大旱,完全符合「大旱後1-3年半出現6以上地震」[166]的規律。他認為如果當局掌握地震前的反常現像(氣壓、溫度、降雨等),應能準確預測[167] 。由於中國幅原廣闊,幾乎每年都有地方發生旱災,在生產力水準落後的古代,尤其是華北東北等地更為如此,即使是較為富饒的江南地區,旱災也時有發生,以淮河流域為例,自16世紀到1999年500年,共發生旱災260多次,平均1.7年1次[168],尤以1924和1942年為甚,但其後當地並沒有大的地震報告,並且2005年至2007年大旱為全國性旱災[169][170][171],主要由厄爾尼諾現象、全球變暖等引起,並不止於四川一地,因此認為其理論無法反推成旱災後往往有地震,最多只能作為其他中長期預測手段的輔助,而不能獨立進行推斷。
另外,陝西師範大學有研究人員在《災害學》2006年第3期發表了題為《基於可公度方法的川滇地區地震趨勢研究》的研究論文[172],該文利用川滇地區25次地震的數據,用可公度方法預測2008年川滇地區有很大可能發生大於6.7強烈地震。該文在網際網路上廣為傳播,並被視為陝西師範大學在地震研究中取得的巨大成就[173]。但是,同樣的方法也可以用預測到2009年等年份有可能發生地震。而且,用隨機(而非實際)生成的地震年份數據,利用該方法也能預測到2008年有可能發生地震。而且,「川滇地區」範圍極其廣大。所以,《基於可公度方法的川滇地區地震趨勢研究》的方法上面可能存在一些問題,而結論與事實吻合,屬巧合的機率。