蟒蛇与女孩的故事:日本地震会影响中国的地震活动吗？ 精选

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日本地震会影响中国的地震活动吗？ 精选

已有 443 次阅读 2011-3-17 22:04 |个人分类:地震与地球|系统分类:科研笔记|关键词:地震，嵇少丞， 南方周末

  3月11日的日本地震使得太平洋板块相对欧亚板块一瞬间下插了5-6米，中国大陆如何响应这一巨变？是否会对中国东部特别是郯庐大断裂产生影响，我们只能拭目以待。   请见本周17号出版的《南方周末》嵇少丞的文章《日本地震会影响中国的地震活动吗？》 B13版  日本地震会影响中国的地震活动吗？
 作者: 嵇少丞（加拿大蒙特利尔大学工学院教授）
2011-03-17 11:11:06
 来源:南方周末
    3月11日的日本地震使得太平洋板块相对欧亚板块一瞬间下插了5至6米，中国大陆如何响应这一巨变？    太平洋板块向西强烈推挤着欧亚板块，激烈冲突的前沿阵地就是日本海沟及其向西倾斜的俯冲带，双方就这样互不相让地挤压着、僵持着、几十年、几百年甚至上千年，俯冲带内的岩石倔强地支撑着来自双方的应力，应力越积越高，直到有一天震源体处的岩石终于支撑不住，瞬时间彻底崩溃……
    这一天是2011年3月11日。
    此次日本特大地震，震源位于距离仙台海岸以东130公里的太平洋板块俯冲带上，震源深度24公里，发震断裂为向西缓倾的逆断层，其倾角还不到15度。岩石的摩擦系数约为0.75、倾角26.5度左右的断层最易活动。这次发震断裂的倾角还不到15度，故需更大的差应力才能启发地震。两天后，由地震触发的新燃岳火山爆发。                             直接的深源地震
   3月11日日本地震使得太平洋板块相对欧亚板块一瞬间下插了5-6米，中国大陆如何响应这一巨变？
   太平洋板块的俯冲自1.8亿年来一直影响着中国东部，这里的岩浆活动、火山喷发（如东北的五大连池火山、河北张北地区的火山）、地震活动、裂谷形成、岩石圈减薄无不与此有关。2011年3月11日的9.0级地震不过是太平洋板块向欧亚大陆之下亿万年的俯冲又迈出了一小步。
     没有地震，哪有日本列岛？无数次地震一步一步地把上千公里长的太平洋板块逐渐推进俯冲带内。俯冲板块的先头部队早已穿过上下地幔边界（660千米）并深达核幔边界（2900千米深）。
    不必担心由太平洋俯冲板块在中国境内造成的直接的地震，因为它们都是些深源地震，主要分布在吉林省珲春-汪清一带，震源深度高达500千米-660　千米，这样的深源地震对地面工程建筑破坏性较小。
     例如，2002年6月29日，在吉林省汪清县发生7.2级地震，震源深度540千米。尽管震级较高，影响范围较大，但由于属深源地震，地震波在传播过程中，能量大大衰减，到达地面后对地表几乎没有造成破坏。
                        郯庐断裂值得关注
     但是太平洋板块的俯冲对中国境内的郯庐断裂可能产生的影响却值得担忧。
     大家还记得2004年12月26日，印尼苏门达腊岛北部附近海域发生的特大地震。苏门达腊地震加速了印度板块向北运动。三年多之后，处于青藏高原东边界的四川汶川发生了8.0级地震。这是因为苏门达腊和龙门山同属于一个地质构造体系，即印度板块与欧亚板块汇聚碰撞的系统，系统内各断裂带彼此关联，协同合作，往往牵一线带动一片，出现多米诺骨牌式的连锁反应，某一个地块向前迈了一步，它会将应力传递给前面的地块使其前进，也会腾出空间让后面的地块往前赶一步，从而使得地震活动具有丛集性，即地震在某一时间段内密集成丛发生。
      中国东部的郯庐断裂和日本的海沟也同属于一个地质构造系统。仙台以东的俯冲带过去闭锁了近千年，那是因为它在前进的道路上遇到绊脚石或无法克服的巨大阻力，在这个时段内应力逐渐积累，直到2011年3月11日，应力终于达到斩断绊脚石的程度，岩石破裂或摩擦失稳、断层滑移，于是该构造体系又进入新一轮的活跃期。因此，对中国东部特别是巨型的郯庐深大断裂带的地震活动的研究不能仅局限于某区域或某条断层，而应把日本海沟、俯冲带作为整体的、统一的“一盘棋”看待。要研究地震在这盘“棋”上跳跃或迁移的规律。同一条断裂带上地震的“迁徙”实质是构造破裂的定向延伸，而地震跳跃于同一系统的不同断裂带实质是构造应力在不同地块之间相互传递。
     郯庐断裂并不仅存于郯城与庐江之间，向南到湖北省长江北岸的武穴，向北北东方向经安徽省的宿松、潜山、庐江、嘉山，江苏省的泗洪、宿迁，山东省郯城、沂水、潍坊，进渤海，然后过辽东半岛，穿过东北三省去了俄罗斯。在中国境内长达2400　千米，宽几十至200千米，总体走向北东10-20度。现今的郯庐断裂水平滑移速率约为2.3　毫米/年。
    历史已经证明，郯庐断裂具有启发巨震的能力。1668年7月25日（清康熙七年），在山东省郯城和莒县之间一带发生8.5级大地震。这是发生在郯庐断裂带上的一次特大地震，也是中国东部迄今为止最强烈的地震。
     此外，仅全新世以来郯城和莒县之间的郯庐断裂带上，至少还有另外三次大于或等于8.0级的古地震。为什么这个地区多次发生大于或等于8.0级的巨震？肯定这个地区具有特殊的地质条件。我们认为这个特殊的条件就是强岩，只有震源区有强岩才能产生强震。郯城和莒县之间的地下正是高强度的苏鲁超高压变质岩，如长英质片麻岩、花岗岩和榴辉岩等。在郯庐断裂的某些区段上，已经很长时间处于闭锁和弹性应变能积累阶段(地震空区)。众所周知，巨震总是发生在本该活动而又长期未活动的地震空区。
     此前已有人对中国东部地震与日本海沟地震的相关性做了初步分析。一般认为，郯庐断裂带与日本海沟俯冲带的地震活动随时间发展起伏的特点很相似，地震活动段和间震段亦一致。两者的关系虽然复杂，但也是彼此促进、相互连锁。现在，太平洋板块的突然俯冲是否会对中国东部特别是郯庐大断裂产生影响，我们只能拭目以待。
【南方周末】本文网址：http://www.infzm.com/content/56426 

 

东亚地区活动构造简图。箭头代表各地块运动方向，箭头中数字代表构造逃逸的期次。太平洋板块与欧亚板块之间相向运动的平均速率约6-9厘米/年，日本海沟向外海的迁移速率约2厘米/年。引自嵇少丞《地震与中国大陆形影相随》，科学出版社2009。

已有 443 次阅读 2011-3-17 22:04 |个人分类:地震与地球|系统分类:科研笔记|关键词:地震，嵇少丞， 南方周末   3月11日的日本地震使得太平洋板块相对欧亚板块一瞬间下插了5-6米，中国大陆如何响应这一巨变？是否会对中国东部特别是郯庐大断裂产生影响，我们只能拭目以待。   请见本周17号出版的《南方周末》嵇少丞的文章《日本地震会影响中国的地震活动吗？》 B13版  日本地震会影响中国的地震活动吗？
 作者: 嵇少丞（加拿大蒙特利尔大学工学院教授）
2011-03-17 11:11:06
 来源:南方周末
    3月11日的日本地震使得太平洋板块相对欧亚板块一瞬间下插了5至6米，中国大陆如何响应这一巨变？    太平洋板块向西强烈推挤着欧亚板块，激烈冲突的前沿阵地就是日本海沟及其向西倾斜的俯冲带，双方就这样互不相让地挤压着、僵持着、几十年、几百年甚至上千年，俯冲带内的岩石倔强地支撑着来自双方的应力，应力越积越高，直到有一天震源体处的岩石终于支撑不住，瞬时间彻底崩溃……
    这一天是2011年3月11日。
    此次日本特大地震，震源位于距离仙台海岸以东130公里的太平洋板块俯冲带上，震源深度24公里，发震断裂为向西缓倾的逆断层，其倾角还不到15度。岩石的摩擦系数约为0.75、倾角26.5度左右的断层最易活动。这次发震断裂的倾角还不到15度，故需更大的差应力才能启发地震。两天后，由地震触发的新燃岳火山爆发。                             直接的深源地震
   3月11日日本地震使得太平洋板块相对欧亚板块一瞬间下插了5-6米，中国大陆如何响应这一巨变？
   太平洋板块的俯冲自1.8亿年来一直影响着中国东部，这里的岩浆活动、火山喷发（如东北的五大连池火山、河北张北地区的火山）、地震活动、裂谷形成、岩石圈减薄无不与此有关。2011年3月11日的9.0级地震不过是太平洋板块向欧亚大陆之下亿万年的俯冲又迈出了一小步。
     没有地震，哪有日本列岛？无数次地震一步一步地把上千公里长的太平洋板块逐渐推进俯冲带内。俯冲板块的先头部队早已穿过上下地幔边界（660千米）并深达核幔边界（2900千米深）。
    不必担心由太平洋俯冲板块在中国境内造成的直接的地震，因为它们都是些深源地震，主要分布在吉林省珲春-汪清一带，震源深度高达500千米-660　千米，这样的深源地震对地面工程建筑破坏性较小。
     例如，2002年6月29日，在吉林省汪清县发生7.2级地震，震源深度540千米。尽管震级较高，影响范围较大，但由于属深源地震，地震波在传播过程中，能量大大衰减，到达地面后对地表几乎没有造成破坏。
                        郯庐断裂值得关注
     但是太平洋板块的俯冲对中国境内的郯庐断裂可能产生的影响却值得担忧。
     大家还记得2004年12月26日，印尼苏门达腊岛北部附近海域发生的特大地震。苏门达腊地震加速了印度板块向北运动。三年多之后，处于青藏高原东边界的四川汶川发生了8.0级地震。这是因为苏门达腊和龙门山同属于一个地质构造体系，即印度板块与欧亚板块汇聚碰撞的系统，系统内各断裂带彼此关联，协同合作，往往牵一线带动一片，出现多米诺骨牌式的连锁反应，某一个地块向前迈了一步，它会将应力传递给前面的地块使其前进，也会腾出空间让后面的地块往前赶一步，从而使得地震活动具有丛集性，即地震在某一时间段内密集成丛发生。
      中国东部的郯庐断裂和日本的海沟也同属于一个地质构造系统。仙台以东的俯冲带过去闭锁了近千年，那是因为它在前进的道路上遇到绊脚石或无法克服的巨大阻力，在这个时段内应力逐渐积累，直到2011年3月11日，应力终于达到斩断绊脚石的程度，岩石破裂或摩擦失稳、断层滑移，于是该构造体系又进入新一轮的活跃期。因此，对中国东部特别是巨型的郯庐深大断裂带的地震活动的研究不能仅局限于某区域或某条断层，而应把日本海沟、俯冲带作为整体的、统一的“一盘棋”看待。要研究地震在这盘“棋”上跳跃或迁移的规律。同一条断裂带上地震的“迁徙”实质是构造破裂的定向延伸，而地震跳跃于同一系统的不同断裂带实质是构造应力在不同地块之间相互传递。
     郯庐断裂并不仅存于郯城与庐江之间，向南到湖北省长江北岸的武穴，向北北东方向经安徽省的宿松、潜山、庐江、嘉山，江苏省的泗洪、宿迁，山东省郯城、沂水、潍坊，进渤海，然后过辽东半岛，穿过东北三省去了俄罗斯。在中国境内长达2400　千米，宽几十至200千米，总体走向北东10-20度。现今的郯庐断裂水平滑移速率约为2.3　毫米/年。
    历史已经证明，郯庐断裂具有启发巨震的能力。1668年7月25日（清康熙七年），在山东省郯城和莒县之间一带发生8.5级大地震。这是发生在郯庐断裂带上的一次特大地震，也是中国东部迄今为止最强烈的地震。
     此外，仅全新世以来郯城和莒县之间的郯庐断裂带上，至少还有另外三次大于或等于8.0级的古地震。为什么这个地区多次发生大于或等于8.0级的巨震？肯定这个地区具有特殊的地质条件。我们认为这个特殊的条件就是强岩，只有震源区有强岩才能产生强震。郯城和莒县之间的地下正是高强度的苏鲁超高压变质岩，如长英质片麻岩、花岗岩和榴辉岩等。在郯庐断裂的某些区段上，已经很长时间处于闭锁和弹性应变能积累阶段(地震空区)。众所周知，巨震总是发生在本该活动而又长期未活动的地震空区。
     此前已有人对中国东部地震与日本海沟地震的相关性做了初步分析。一般认为，郯庐断裂带与日本海沟俯冲带的地震活动随时间发展起伏的特点很相似，地震活动段和间震段亦一致。两者的关系虽然复杂，但也是彼此促进、相互连锁。现在，太平洋板块的突然俯冲是否会对中国东部特别是郯庐大断裂产生影响，我们只能拭目以待。
【南方周末】本文网址：http://www.infzm.com/content/56426 

 

东亚地区活动构造简图。箭头代表各地块运动方向，箭头中数字代表构造逃逸的期次。太平洋板块与欧亚板块之间相向运动的平均速率约6-9厘米/年，日本海沟向外海的迁移速率约2厘米/年。引自嵇少丞《地震与中国大陆形影相随》，科学出版社2009。

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