張樹良 編譯

(中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心， 蘭州730000)

動(dòng) 態(tài)

科學(xué)家提出預(yù)測(cè)大地震風(fēng)險(xiǎn)的新指標(biāo)*

張樹良※編譯

(中國(guó)科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心， 蘭州730000)

2016年11月25日， 美國(guó)俄勒岡大學(xué)和法國(guó)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(jī)理， 該成果對(duì)目前已經(jīng)被普遍認(rèn)可的大地震產(chǎn)生機(jī)制的相關(guān)理論提出了挑戰(zhàn)。

一直以來(lái)， 被科學(xué)家廣泛接受的有關(guān)大地震產(chǎn)生機(jī)制的理論要點(diǎn)包括： 大規(guī)模地震(震級(jí)超過(guò)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(duì)年輕。 然而， 2004年和2011年先后發(fā)生在印尼蘇門答臘安達(dá)曼群島和日本東北的大地震(兩者均導(dǎo)致了致命的海嘯)均違背了上述理論： 前者板塊運(yùn)移速度相對(duì)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(shí)對(duì)已有大地震形成機(jī)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(huì)導(dǎo)致大地震發(fā)生。

在該研究中， 研究人員試圖通過(guò)“俯沖帶幾何學(xué)”這一新的視角破解上述質(zhì)疑。 研究人員通過(guò)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(jí)同俯沖斷層曲率成反比， 也就是說(shuō)， 在俯沖帶兩個(gè)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(gè)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(dòng)虧損”導(dǎo)致整個(gè)交互作用帶構(gòu)造板塊的移動(dòng)被阻止， 這種狀態(tài)持續(xù)時(shí)間往往超過(guò)1000年。 這種“滑動(dòng)虧損”結(jié)果導(dǎo)致能量大量蓄積， 當(dāng)滑動(dòng)虧損超過(guò)一定閾值， 蓄積的能量就會(huì)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(jí)也更低； 與之相反， 如果相同破裂閾值在整個(gè)斷層的分布占到很大比例， 那么相應(yīng)地， 導(dǎo)致整個(gè)滑動(dòng)受阻區(qū)域發(fā)生同時(shí)破裂的幾率就會(huì)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(yù)測(cè)： 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(lái)發(fā)生大地震的可能性很大。 該研究對(duì)于未來(lái)改進(jìn)地震監(jiān)測(cè)以及地震與海嘯預(yù)警具有重要價(jià)值。

文獻(xiàn)來(lái)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。