趙紀(jì)東 裴惠娟 鄭軍衛(wèi)
(中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報中心,蘭州730000)
尼泊爾地震后喜馬拉雅地區(qū)地震風(fēng)險淺析*
趙紀(jì)東 裴惠娟 鄭軍衛(wèi)
(中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報中心,蘭州730000)
摘 要2015年4月25日,尼泊爾發(fā)生MS8.1地震,中國西藏、印度等周邊多個國家和地區(qū)受到影響。此次地震是1934年1月15日尼泊爾Bihar 8級大地震后,尼泊爾遭受的最強烈地震。地震發(fā)生后,喜馬拉雅地區(qū)的地震風(fēng)險再度引起關(guān)注,在此,我們對相關(guān)研究做一簡要梳理和總結(jié),以供參考。
關(guān)鍵詞尼泊爾地震;喜馬拉雅;地震風(fēng)險
全球有3大地震帶,地中?!柴R拉雅地震帶是其中之一,該地震帶從印度尼西亞開始,經(jīng)中南半島西部和中國西南的云、貴、川、青、藏地區(qū),以及印度、巴基斯坦、尼泊爾、阿富汗、伊朗、土耳其一線,經(jīng)地中海北岸,一直延伸到大西洋的亞速爾群島。
大約4 500萬年前,印度板塊和歐亞板塊發(fā)生碰撞,在雅魯藏布江縫合線以北形成了青藏高原(該部分亞洲大陸地殼發(fā)生增厚,是正常大陸地殼的2倍),在雅魯藏布江縫合線南部形成了喜馬拉雅山(印度大陸北緣卻被擠壓、改造、抬升)[1].
圖1 喜馬拉雅山地質(zhì)斷面
喜馬拉雅山南麓,發(fā)育著3條主要的斷裂,從北向南依次是主中央逆沖斷裂(Main Central Thrust,MCT)、主邊界逆沖斷裂(Main Boundary Thrust,MBT)和主前沿逆沖斷裂(Main Frontal Thrust,MFT)[1]。這些逆沖斷裂的活動引發(fā)地震,使喜馬拉雅地區(qū)成為一個地震多發(fā)地帶(圖1)。
2001年,美國科羅拉多大學(xué)的研究人員在Science撰文指出[2],過去200年的一些小地震已經(jīng)使喜馬拉雅山脈沿線1/3地區(qū)的應(yīng)力得到釋放,而2/3地區(qū)則由于日益增大的應(yīng)力而處于危險境地。研究者認(rèn)為,從地質(zhì)角度講,必須很快發(fā)生大地震,才能使
沿著板塊接觸點聚集的地震應(yīng)力釋放出來。
2012年12月6日,斯坦福大學(xué)的地球物理學(xué)家在舊金山舉行的美國地球物理學(xué)會上報告[3],喜馬拉雅山可能會發(fā)生大地震。研究表明,分隔印度板塊和歐亞板塊的逆斷層向北略微傾斜了2°~4°,逆斷層的一部分傾斜得更劇烈(向下傾斜15°),長度達(dá)20km。根據(jù)成像資料,斜坡位置比以前觀察到的更靠北一點,因此,產(chǎn)生的斷裂幅度和地震震級將會更大。
2013年1月,尼泊爾國家地震中心與法國和新加坡科研人員合作發(fā)表在Nature Geoscience的論文指出[4],喜馬拉雅山存在有8.0~8.5級大地震留下的痕跡(1255年和1934年發(fā)生的地震),這意味著未來同等規(guī)模的地震可能再次發(fā)生,特別是,可能發(fā)生在過去地震所造成的地表斷裂帶上。歷史上,喜馬拉雅山脈地區(qū)的大地震并不罕見,比如1897年、1905年、1934年和1950年發(fā)生的地震都在7.8~8.9級之間,造成了巨大的破壞,但是,科學(xué)家之前認(rèn)為上述地震并未破壞地表,而將其歸為盲震(盲震難以追蹤和分析)。
2015年2月27日,印度專家在Science撰文稱[5],此前認(rèn)為1505年西藏地區(qū)發(fā)生的地震釋放了大部分應(yīng)力,減少了喜馬拉雅山中心地震帶的地震風(fēng)險,但是,最新研究認(rèn)為,壓力并沒有被釋放,喜馬拉雅山中心地震帶幾個世紀(jì)以來的平靜,只是一種錯覺,可能會爆發(fā)大規(guī)模的地震,從而給加德滿都或新德里這樣的城市帶來巨大的破壞。
2015年4月11—13日,約50名國際地震專家齊聚加德滿都召開地震研討會[6],目的是為尼泊爾這個地震多發(fā)地區(qū)尋求應(yīng)對地震的對策,提高當(dāng)?shù)氐姆勒饻p災(zāi)意識。曾經(jīng)參會的英國地震學(xué)專家James Jackson表示,根據(jù)物理學(xué)和地質(zhì)學(xué)證據(jù),科學(xué)家們知道當(dāng)?shù)貢写蟮卣鸢l(fā)生,但是沒有人能預(yù)知地震發(fā)生的準(zhǔn)確時間以及震級,更沒有人想到會這么快發(fā)生如此大規(guī)模的地震。
總體而言,過去十幾年間,有不少論文和研究都顯示,喜馬拉雅斷裂帶的應(yīng)力在積聚,發(fā)生大地震的可能性在增加。但是,這些研究都沒能給出相對具體的位置(一般會指出喜馬拉雅地區(qū)或某個相對較大范圍區(qū)域面臨大地震風(fēng)險)和時間,因此,不能稱之為地震預(yù)測(要求同時給出時間、地點和強度),而可稱之為地震長期風(fēng)險分析。即便如此,這也應(yīng)引起足夠的重視,以便采取預(yù)防措施,應(yīng)對可能到來的大地震風(fēng)險。
法國原子能委員會(CEA)的地質(zhì)學(xué)家Laurent Bollinger,印度科學(xué)與工業(yè)研究理事會(CSIR)的地球物理學(xué)家Vinod Gaur,以及其他研究喜馬拉雅中部地震空區(qū)(Central Seismic Gap,CSG)的地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為[7],此次地震僅在CSG的東部釋放了一些應(yīng)力,但不足以釋放CSG所累積的全部應(yīng)力,未來CSG西部可能會發(fā)生地震,但時間難以預(yù)測。
澳大利亞新南威爾士大學(xué)副教授葛林林對測震數(shù)據(jù)比較后發(fā)現(xiàn)[8],尼泊爾地震和汶川地震同屬主震-余震型,余震數(shù)量不應(yīng)該有太大差別,但汶川地震余震有700多次,而尼泊爾地震余震才100多次,因此,認(rèn)為地震能量尚未完全釋放出來。
美國俄勒岡州立大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家Eric Kirby表示[9],根據(jù)GPS監(jiān)測和地質(zhì)研究,若要釋放該區(qū)域累積的全部應(yīng)力,地殼位移將在10~15m之間,這與Roger Bilham在2001年的研究結(jié)果非常接近。但是,根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的分析,尼泊爾地震中地殼僅發(fā)生了3m的位移。同時,美國中央華盛頓大學(xué)的地球物理學(xué)家Walter Szeliga也認(rèn)為,此次地震可以更大一些(說明沒有釋放出全部能量)。因此,該地區(qū)未來仍然面臨較大地震的風(fēng)險。
此外,中國地震局地質(zhì)研究所研究員徐錫偉表示[10],青藏高原特別是南部地區(qū)地質(zhì)活躍度高,正處于7級以上地震的叢集期(如2008年的汶川地震,2010年的玉樹地震等),而尼泊爾8.1級強震可能會使青藏高原地區(qū)的構(gòu)造應(yīng)力場產(chǎn)生較大的調(diào)整,未來需要針對青藏高原的地震形勢作進(jìn)一步的研究和判斷。
(1)喜馬拉雅地區(qū)仍存較高地震風(fēng)險。綜合有關(guān)專業(yè)研究機構(gòu)的研究認(rèn)識,從應(yīng)力釋放程度以及地殼位移量來看,此次尼泊爾地震沒能釋放掉全部能量,喜馬拉雅地區(qū)未來仍有大地震發(fā)生的可能性。
(2)加強地震風(fēng)險區(qū)的預(yù)防措施。從尼泊爾地震前喜馬拉雅地區(qū)的地震風(fēng)險研究來看,目前人類還不能用科學(xué)的辦法有效且準(zhǔn)確地預(yù)測地震發(fā)生的時間、地點和強度,但是,風(fēng)險分析給出大地震警示的地區(qū),應(yīng)該引起重視,并提前采取預(yù)防措施(如加固建筑、搬遷到安全地方等)。
(3)關(guān)注地震的遠(yuǎn)程觸發(fā)效應(yīng)及其波及影響。尼泊爾強震后,我國西藏地區(qū)相繼發(fā)生了5.9級、5.3級地震,國內(nèi)地震專家表示[11],這兩次地震實際上并不是尼泊爾8.1級地震的余震,而是被尼泊爾地震產(chǎn)生的應(yīng)力擾動的結(jié)果。這表明我國相關(guān)區(qū)域具有相對較高的應(yīng)力背景,具備被擾動的條件。未來,喜馬拉雅地區(qū)具有較高應(yīng)力背景且可能被擾動的地區(qū)(包括我國境內(nèi)的一些地方,如西藏南部的拉薩、日喀則等),應(yīng)引起高度關(guān)注。
(4)繼續(xù)加強地震基礎(chǔ)科技研究。此次尼泊爾地震,中國地震臺網(wǎng)中心測定為MS8.1,震源深度20km,而美國地質(zhì)調(diào)查局測定為MW7.8,震源深度15km。對于大地震而言,震級的微小差異將引起能量估算上的巨大差別(可能影響之后的損失評估及地震風(fēng)險分析),同時,現(xiàn)在國際上已經(jīng)不大采用面波MS震級,因為該方法對大地震來說并不準(zhǔn)確。
(作者電子信箱,趙紀(jì)東:zhaojd@llas.ac.cn)
參考文獻(xiàn)
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[8]倪思潔.專家推測尼泊爾地震能量或未完全釋放.(2015-05-10)[2015-05-13].http:∥news.scien-
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[9]Oskin B.Bigger earthquake coming on Nepal′s terrifying faults.(2015-04-27)[2015-05-13].http:∥www.livescience.com/50638-nepal-bigger-earthquake-risk.html
[10]倪思潔.地震專家表示青藏高原或正處強震叢集期.(2015-04-26)[2015-05-13].http:∥news.sciencenet.cn/htmlnews/2015/4/317667.shtm
[11]付麗麗.專家:日喀則地震不是尼泊爾地震的余震.(2015-04-28)[2015-05-13].http:∥digitalpaper. stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2015-04/28/content_301460.htm?div=-1
Seismic risk of Himalayan region after Nepal earthquake
Zhao Jidong,Pei Huijuan,Zheng Junwei
(Lanzhou Library of Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China)
AbstractMS8.1earthquake attacked Nepal on April 25,2015.Tibet of China,India and other neighboring countries or regions are affected.This was the most powerful earthquake in its history after the magnitude 8earthquake which happened in Bihar in January 15,1934.Therefore,seismic risk of Himalayan region got a lot of concerns.In this paper,a brief summary of related research was made.
KeywordsNepal earthquake;Himalaya;seismic risk
收稿日期:*2015-05-20;修回日期:2015-05-26。
中圖分類號:P315.9;
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A;doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2015.05.003