8月6日凌晨,山東省德州市平原縣發(fā)生5.5級的中強(qiáng)震,這是該地區(qū)近年來最大震級的地震,就連北京、山東、天津、河北等地都有震感。主震之后,余震更是不斷,截至8月6日上午8時,已經(jīng)記錄到的余震達(dá)59次。 經(jīng)過山東地震局分析和數(shù)字地震學(xué)手段研究,本次地震發(fā)生在華北斷陷區(qū)中部,河北平原帶東支,最近的地震斷層是陵縣-冠縣斷裂,距離該斷層線最短距離約2km,發(fā)震斷層為北東向。 對此,不少網(wǎng)友感到震驚,山東居然有地震帶,聽起來還威力很大的樣子,而且59次余震也太多了吧。 威力巨大的地震帶 在講述山東地震帶之前,我們要先分清楚兩個概念:斷裂帶和地震帶。 斷裂帶是指由主斷層面及其兩側(cè)破碎巖塊以及若干次級斷層或破裂面組成的地帶,簡單來說就是“斷層集合”。 地震帶則是指地震集中分布的地帶,是基于近代儀器關(guān)于震中的記錄繪制而成的。斷裂帶不等于斷層帶,但由于斷裂帶區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和活動特性,它往往容易形成地震帶。 對于此次山東平原5.5級地震,山東科技大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院副院長孟元庫曾分析道,此次地震應(yīng)與震中附近的聊城-蘭考斷裂帶(簡稱聊考斷裂帶)以及陵縣-冠縣斷裂帶有關(guān)。這和官方最終給出的結(jié)論基本一致。 此前,也有專家認(rèn)為此次地震和郯城-廬江地震帶(簡稱郯廬地震帶)有關(guān),這一推測也不無道理,畢竟,郯廬地震帶是我國境內(nèi)強(qiáng)地震帶之一,且至今它都處于活動狀態(tài)。 圖源:山東地震局視頻截圖 郯廬地震帶的形成離不開郯廬斷裂帶。 它是東亞大陸上的一系列北東向巨型斷裂系中的一條主干斷裂帶,北起黑龍江,南止長江邊,總體上呈北東走向,縱貫中國大陸東部的巨型渠斷裂,在我國境內(nèi)延伸了2400多公里。郯廬斷裂帶誕生于中元古代,經(jīng)歷多期構(gòu)造,也是一條具有明顯分段、活動程度不等的活動地震帶。所以,在地震活動性研究中,學(xué)者們往往將其稱為郯廬地震帶 。 郯廬地震帶北段位于黑龍江肇興-沈陽區(qū)域,南段位于宿遷-廣濟(jì)區(qū)域,地震活動水平較都不算很高。相比之下,處于沈陽-宿遷區(qū)域的中段,地震活動水平高了不少,屬于6級以上強(qiáng)震主要集中區(qū)。 據(jù)統(tǒng)計,自公元1400年到2014年,以郯廬斷裂為中心200公里范圍內(nèi),共發(fā)生8.5級地震1次、7.0 ~ 7.9級地震5次、6 ~ 6.9級地震11次以及多次低于6級的地震。這其中包括公元前70年安丘7級地震、1548年和1597年渤海7級地震、1668年郯城8.5級地震、1888年渤海7.5級地震、1969年渤海7.4級地震、1975年海城7.3級地震等。 圖源:安徽省地震局 郯廬地震帶中段所在的山東,自然也受到了不小的影響。 單就2023年以來,山東地區(qū)(統(tǒng)計區(qū)內(nèi))共記錄到可定位地震250多次,最大的就是此次的5.5級地震。在公元1668年,受郯廬地震帶活動影響,山東省南部的郯城縣還發(fā)生了8.5級大地震。這次地震波及魯、蘇、皖、浙、閩、贛、鄂、豫、冀、晉、陜、遼等十余?。?10多個縣)和朝鮮半島,造成約5萬余人死亡,破壞面積涉及方圓近千公里。 直到今天,郯城地震仍舊是我國震級最大的地震之一,在山東郯城和棗莊等地仍有保存完好的地震遺址。 山東郯城地震遺址|圖源:參考資料[1] 除了郯廬地震帶和聊考地震帶,山東還有臨朐-惠民地震帶、臨沂-濟(jì)寧地震帶、即墨-威海地震帶等。 需要注意的是,以現(xiàn)有的知識而言,地震是沒有辦法預(yù)測的。面對這些個地震帶可能帶來的潛在危險,我們應(yīng)當(dāng)多多關(guān)注地震資訊,樹立好防震減災(zāi)意識,才能在災(zāi)害來臨時作出更好的應(yīng)對。 充滿不確定性的余震 此次山東平原地震,多達(dá)59次的余震也引起了人們的關(guān)注。 這里就需要先提到一個知識點——地震序列,指在一定時間內(nèi),發(fā)生在同一震源區(qū)的一系列大小不同的地震,且其發(fā)震機(jī)制具有某種內(nèi)在聯(lián)系或有共同的發(fā)震構(gòu)造的一組地震的總稱。一個地震序列中最強(qiáng)的地震稱為主震;主震前在同一震區(qū)發(fā)生的較小地震稱為前震;主震后在同一震區(qū)陸續(xù)發(fā)生的較小地震稱為余震。 主震之后,地殼的破裂帶會向兩端不斷延伸發(fā)展,這個過程中會導(dǎo)致余震持續(xù)的發(fā)生。而相比較于主震的威力無窮,余震往往是以事后少量多次的方式發(fā)生,可以是幾次、幾十次,也可以是上百次、上千次。 這并非危言聳聽,而是有真實例子的。今年2月6日土耳其南部靠近敘利亞的邊境地區(qū)發(fā)生地震,截止2月20日,余震次數(shù)已經(jīng)超過6000次;而在2011年3月11日,日本仙臺發(fā)生了9.1級的大地震,此后的3年里,有震感的余震更是超過了10000次。 除了次數(shù)未知外,余震究竟會在主震后多久發(fā)生,也沒有定論。 中國地震臺網(wǎng)中心預(yù)報部主任蔣海昆研究員在采訪中表示,從研究角度看,一次大地震的余震可以持續(xù)數(shù)十年、上百年,甚至千年尺度。一般認(rèn)為,如果余震頻次衰減到主震發(fā)生之前的最低水平,那么從統(tǒng)計的角度,可以認(rèn)為余震活動已經(jīng)結(jié)束。 在我國,有不少時間跨度長達(dá)幾個月甚至幾十年的余震。 1945年9月23日,河北灤縣6.25級地震,余震一直到第二年春天才相對平息;2013年四川雅安市蘆山縣7.0級地震的余震一直延續(xù)到了2022年;而1976年的7.8級唐山大大地震余震更是延續(xù)到了2020年,間隔了44年。 圖源:微博@東方經(jīng)報視頻截圖 對于為什么余震持續(xù)時間有長有短,有研究從余震的發(fā)生機(jī)制進(jìn)行了分析。 相關(guān)研究認(rèn)為,一次大地震發(fā)生會釋放很大的能量,而地殼需要一些時間來消化這些能量、調(diào)整內(nèi)部的應(yīng)力平衡。在地殼運動速率慢的地區(qū),消化慢,余震持續(xù)時間相對較長;相反,余震持續(xù)時間則較短。 由此,也可以理解為什么1976年唐山大地震發(fā)生之后的幾十年依然會發(fā)生余震了。唐山位于中國大陸的東部地區(qū),地震發(fā)生在板塊內(nèi)部,板塊移動速度相對緩慢,能量釋放也較為緩慢,所以,余震可長達(dá)幾十年,甚至上百年。 可是,隔了這么長時間,如何判斷是余震還是新發(fā)地震? 地震學(xué)者一般選取序列最大地震與全序列地震的總能量比Em/E0,以及序列最大地震與次大地震的震級差Δm作為判別序列類型的指標(biāo)。舉個例子,在主震-余震型地震序列中,主震震級一般認(rèn)為和最大余震之差大于0.7,小于2.4;主震所釋放的能量占全序列的90%以上,在其后的地震才能進(jìn)入“余震”范疇。 此外,還需要綜合分析不同地震震源的區(qū)位和結(jié)構(gòu)特征,找到內(nèi)在聯(lián)系。 圖源:參考資料[4] 舉個例子,2022年四川雅安市蘆山縣發(fā)生的6.1級地震,是2013年該地7.0級地震的余震,二者相隔9年。中國地震局地球物理研究所通過矩心矩張量反演、震源破裂過程反演和余震精定位等研究,找出了2013年地震與這場余震在震源特征方面存在的內(nèi)在聯(lián)系: 震源位置在此次蘆山6.1級地震的東南側(cè)約10km處。 地震斷層面向北西傾斜,淺部傾角較陡,深部略緩,表現(xiàn)為“鏟形”逆沖斷層的特征;余震區(qū)存在一條向南東傾斜的余震帶,它與發(fā)震斷層相交成“y”字型。 從余震震源深度分布來看,2022年蘆山6.1級地震的發(fā)震斷層和2013年蘆山7.0級地震明顯不同、向南東傾斜,可能表明是2013年蘆山7.0級地震“y”型斷層系統(tǒng)中的反沖斷層發(fā)生了活動。 圖源:參考資料[5] 總的來說,我們目前對余震的規(guī)律以及觸發(fā)機(jī)制還了解有限,不過科學(xué)家已經(jīng)歸納出了部分余震的規(guī)律。 大森定律指余震次數(shù)會隨著時間而快速衰減;巴特定律指出無論主震級多大,最大的余震與主震級的差值大約為1.1~1.2(矩震級);古騰堡·里克特定律則指出,在某一區(qū)域內(nèi),某震級地震的數(shù)量與總地震數(shù)量之間存在關(guān)系: 其中N為地震數(shù)量,M為震級,a和b為常數(shù)。 大森定律與現(xiàn)實觀察到的余震衰減頻率能很好吻合 圖源:參考資料[3] 但總的來說,預(yù)測依然是減少地震傷亡的重要方式。 期待未來有一天,我們能解開關(guān)于地震的謎團(tuán),實現(xiàn)精確預(yù)測,減少傷亡。 |
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