我国地震海啸的特点与构造背景

冯 军

地震海啸是最严重的自然灾害之一，对沿海城市和海洋工程的生命财产安全构成了极大的威胁。2004年12月26日印度尼西亚苏门答腊岛西南海域发生的8.7级地震，引发了百年罕见的地震海啸，造成了印度洋周边国家近30万人死亡，沿海大批城乡设施遭毁灭性的破坏。刚刚发生的东日本9级巨震，引发的地震海啸，给日本造成了极大的破坏及重大人员伤亡，并引发了严重的核危机。这些地震海啸事件引起了包括中国在内的全世界各国政府和社会公众的广泛关注，如何预防地震海啸灾害，建立有效的海啸预警系统成为社会各界关注的焦点。本文介绍了目前我国有关地震海啸研究的现状和发展。

一、什么是地震海啸

地震海啸是海底地震、火山爆发或者陡岸滑坡入海引起的。地震本身并不能产生海啸，地震引起海啸的必要条件是，地震时必须引起海底地壳的大面积迅速的垂直变化，另外地震海啸的破坏程度取决于地震海啸本身的强度、到波源域的距离、海底地形和海岸的形状等因素。

世界上大量的资料分析表明，破坏性地震海啸必须具备以下条件[1]：

1）地震要发生在海底且必须伴有大范围的地壳的急剧垂直升降；

2）地震要达到相当的强度(如6.5级以上)且震源深度较浅(如〈50km)；

3）发生海底地震海区的海水需有足够的深度（〉50m）。

相对受灾现场,地震海啸可分为越洋海啸和本地海啸两类。越洋海啸指跨越大洋或从很远处传播来的海啸,本地海啸指海啸发生源地到受灾地区相距较近的海啸。

二、我国历史上发生过的地震海啸

我国海区辽阔，海岸线北起辽宁，经河北、山东、江苏、浙江、福建、台湾、广东、广西、海南等省， 长达1.8万余公里。渤海、黄海、东海、南海等沿海地带都曾发生过地震海啸灾害。中国是世界上最早有文字记载地震海啸的国家，较为可靠的史书记载始见于《后汉书》：熹平二年六月(公元173年6月27日一7月26日)北海地震，东莱、北海海水溢出，漂没人物。至今2000多年来我国记载与海啸有关的事件达到100次左右，地震海啸仅发生25次，其中8-9次为破坏性海啸，且70%集中在台湾和南海海域，频率相当的低[2]。史书记载，1781年在台湾海峡发生的一次海啸，造成4-5万人的死亡，这应是台湾省(也是我国)最严重的一次地震海啸灾害。1867年台湾基隆北海中的地震海啸也造成500多人死亡。

上世纪50年代至今，我国大陆曾监测记录到近海的3次海啸波。第一次是在1969年7月18日渤海7.4级地震引起的海啸，在唐山记录了20cm左右的海啸波。第二次是1992年1月4-5日海南岛西南海域发生最大为3.7级的8次地震，1月5日在榆林、东方、秀英等验潮站分别记录到幅度为20-80cm的海啸波。第三次是1994年9月13日台湾海峡7.3级地震，在福建的东山岛验潮站、广东的汕头验潮站和台湾的澎湖验潮站分别记录到26、47、38cm的海啸波。总体上我国地震海啸的频度较低，破坏较轻。

三、我国发生地震海啸地质构造背景

我国大陆东临太平洋，发育有宽广的大陆架，位于全球地震强度与频度最高的地带——西太平洋地震带。黄海和东海地区水深较浅（前者平均深度40多米，后者平均200多米），并且外侧有数道岛链环绕围护，阻碍了太平洋、印度洋越洋海啸对于我国的影响，不利于地震海啸的形成和传播；同时中国海区一般没有现今活动的板块俯冲带和海沟构造，近代垂直差异运动表现不强烈，已发生的地震震源断层多为走滑型，所以多数沿海地区发生地震海啸的可能性不大。但在平均深度1200米的南海，特别是在台湾岛附近海域，具备发生地震海啸的地质构造和深度条件，是产生地震海啸的危险地段。由于南海特殊的地理环境,除台湾岛和菲律宾群岛之间的巴士海峡和一些岛屿之间与大洋相通之外,总体上是一个相对封闭的海域,受越洋海啸袭击的可能性很小。

南海位于欧亚板块、太平洋板块和印澳板块交汇处，于晚中新世时期由于欧亚板块东南缘的解体、海底发生微扩张以及菲律宾地块漂移而逐渐形成的[3]，是一个正在扩张的边缘海盆地。自晚中新世以来，菲律宾地块沿逆时针方向旋转40°-50°后，已经接近南海东部边缘，新产生的南海洋壳沿着马尼拉海沟向东俯冲于菲律宾地块之下，构成了南海盆地现今的构造格局。南海盆地地壳属于大洋型地壳与大陆型地壳之间的过渡类型，断裂构造非常发育，不同地段具有明显差异。从断裂的力学性质来说，可分为张性断裂、剪切断裂、压性断裂及张剪性断裂等；多为活动断裂；其中东缘的俯冲型断裂是发震断裂[4]。西太平洋海沟-岛弧地震带的强震海啸对我国沿海危险性依然存在。

四、我国的地震海啸研究

中国地震海啸的研究始于1976年唐山大震之后。经历那次世纪劫难后，人们对自然灾害的安全意识大大增强，中国地震与海洋学者开始研究中国的地震海啸问题。据统计我国近海海底地震引发海啸的比例只有全球平均水平的1/4，但也并不排除某次强地震诱发大海啸的可能，特别是台湾周边海域和南海，我国历史上发生的海啸事件中有 70%以上集中于此[5]。曾有学者[6]对我国进行了海啸发生的区划研究，首先将我国沿海划分为3个区：（1）台湾东部沿岸；（2）黄海、东海和南海沿岸；（3）渤海沿岸。这3 部分受海啸影响的相对频率分别是200、50、12。比率为 16:4:1。也就是说第1个区为海啸的高发区，第2个区为中发区，第3个区为低发区。

我国于1983年加入国际海啸预警系统，目前有4个海面浮标观测系统承担着太平洋海啸的监测工作。国家海洋环境预报中心具体承担我国的海啸预警业务工作，根据太平洋海啸警报中心发布的有关越洋地震海啸信息，发布我国沿海的海啸预警报。一旦我国沿海将受到海啸影响，国家海洋环境预报中心会立即通过海啸预警报系统发布受影响地区的海啸预警警报。同时，有关地区启动相应的海啸应急预案，应对可能产生的海啸袭击。

20世纪90年代后期，国家海洋局组织开发了太平洋海啸资料数据库、太平洋海啸传播数值预报模式和越洋、局地海啸数值预报模式。该模式在我国广东大亚湾、浙江秦山、三门、江苏连云港、福建惠安5个核电站的环境评价中得到了应用。

虽然我国是太平洋海啸预警系统的参与国，但太平洋海啸预警系统对中国防灾意义有限。越洋海啸对中国沿海的影响很小，主要原因是受日本、琉球群岛、菲律宾、印尼诸岛和宽广平坦的浅海大陆架的保护，越洋海啸进入中国沿海后能量衰减很快，不足以引起灾害。太平洋以及印度洋几次著名的大海啸传播到我国近海仅有几十厘米的波高。据2005年在北京举行的印度洋海啸预警国际研讨会上公布，我国目前没有建立依据信息技术的地震海啸灾害快速预警、评估以及灾情速报技术系统，我国在东部海域以及环太平洋地震带未来强震海啸危险区预测、地震海啸危险性区划图及其相关对策的研究尚处于空白状态。我国开展的地震海啸研究时间较短，相对于发达国家还有一定差距，关于南海海域地震海啸的基础地质研究工作比较薄弱,与地震相关的构造例如发震活动断裂等研究较少。

南海面积约350×104km2，为渤海、黄海和东海总面积的3倍。在其周缘的大陆架和大陆坡的沉积盆地中蕴藏着丰富的油气资源，近年来已陆续打出了高产油气井，加之其他的矿产资源和海洋生物资源，南海资源宝库已崭露广阔的开发前景。而其北部的华南沿海，包括港、澳、台和深圳、珠海等地区，人口稠密，经济发达，属于密集型城市区。若在该地区发生类似于2004年印度洋地震引发的海啸，则在相应的沿海地区造成的人员伤亡及经济损失将难以估量。所以加强海洋地震研究，掌握海洋地震规律，对提高我国防御地震海啸灾害的能力，为我国沿海经济建设发展提供保障具有重要的现实意义。

[1] 李成.地震海啸的研究.海洋通报， 1982,2(4):15-23.

[2] 王晓青，吕金霞，丁香. 2006. 我国地震海啸危险性初步探讨. 华南地震， 26（1）：76-80.

[3] 姚伯初.南海海盆在新生代的演化.南海地质研究.广州:广东科技出版社， 1991.9-23.

[4] 金庆焕.南海地质与油气资源.北京：地质出版社,1989.

[5] 杨马陵，魏柏林.南海海域地震海啸潜在危险的探析. 灾害学， 2005,20(3):41-47.

[6] 叶琳，于福江，吴玮.我国海啸灾害及预警现状与建议. 海洋预报， 2005, 22(增刊):147-157.