科學家提出預測大地震風險的新指標*

張樹良 編譯

(中國科學院蘭州文獻情報中心， 蘭州730000)

動 態(tài)

科學家提出預測大地震風險的新指標*

張樹良※編譯

(中國科學院蘭州文獻情報中心， 蘭州730000)

2016年11月25日， 美國俄勒岡大學和法國CNRS研究人員在Science聯(lián)合發(fā)文提出大規(guī)模地震發(fā)生的新機理， 該成果對目前已經(jīng)被普遍認可的大地震產(chǎn)生機制的相關(guān)理論提出了挑戰(zhàn)。

一直以來， 被科學家廣泛接受的有關(guān)大地震產(chǎn)生機制的理論要點包括： 大規(guī)模地震(震級超過8.5)通常發(fā)生在板塊俯沖帶； 在該區(qū)域， 板塊快速匯聚并且發(fā)生俯沖的板塊形成年齡相對年輕。 然而， 2004年和2011年先后發(fā)生在印尼蘇門答臘安達曼群島和日本東北的大地震(兩者均導致了致命的海嘯)均違背了上述理論： 前者板塊運移速度相對較慢(每年3～4 cm)， 而后者， 俯沖至日本之下太平洋板塊， 其年齡已經(jīng)有1.2億年之久。 上述事實對已有大地震形成機制的結(jié)論產(chǎn)生了新的質(zhì)疑， 即所有板塊俯沖帶是否都會導致大地震發(fā)生。

在該研究中， 研究人員試圖通過“俯沖帶幾何學”這一新的視角破解上述質(zhì)疑。 研究人員通過比較歷史地震中俯沖板塊的曲率， 發(fā)現(xiàn)每一俯沖帶最大地震震級同俯沖斷層曲率成反比， 也就是說， 在俯沖帶兩個板塊接觸區(qū)域越平坦的位置越容易發(fā)生大地震。

在兩個板塊的匯聚處即俯沖帶區(qū)域， 由于上伏巖石與其下巖石之間存在“滑動虧損”導致整個交互作用帶構(gòu)造板塊的移動被阻止， 這種狀態(tài)持續(xù)時間往往超過1000年。 這種“滑動虧損”結(jié)果導致能量大量蓄積， 當滑動虧損超過一定閾值， 蓄積的能量就會突然釋放而形成大規(guī)模地震。 研究人員指出， 俯沖斷層曲率越高， 沿俯沖帶該閾值變化越大， 一系列不同閾值形成更為頻繁的地震， 但這使得地震分布的空間范圍更小并且地震震級也更低； 與之相反， 如果相同破裂閾值在整個斷層的分布占到很大比例， 那么相應(yīng)地， 導致整個滑動受阻區(qū)域發(fā)生同時破裂的幾率就會大大增加， 因而發(fā)生大地震的可能性就越大。

據(jù)此， 研究人員預測： 盡管同樣都處于板塊俯沖帶， 菲律賓、 薩洛蒙群島或瓦努阿圖發(fā)生大地震的可能性不大， 而已經(jīng)持續(xù)200～300年未發(fā)生大地震的秘魯、 爪哇或墨西哥則呈現(xiàn)出新研究結(jié)論所確定的大地震形成的所有特征， 未來發(fā)生大地震的可能性很大。 該研究對于未來改進地震監(jiān)測以及地震與海嘯預警具有重要價值。

文獻來源： Fault curvature may control where big quakes occur. (2016-11-24)[2016-11-30] http:∥phys.org/news/2016-11-fault-curvature-big-quakes.html； Bletery Q， Thomas A M， Rempel A W， et al， Mega-earthquakes rupture flat megathrusts.Science, 2016， 354(6315): 1027-1031

2016-12-19； 采用日期： 2016-12-21。

P315.7；

D；

10.3969/j.issn.0235-4975.2016.12.001

※通訊作者： 張樹良， e-mail: zhangsl@llas.ac.cn。