日本东北潜在大地震的规模曾被低估＊

Chris Goldfinger，Yasutaka Ikeda，Robert S Yeats，Junjie Ren

自20世纪70年代以来，科学家已经把地球分为可以产生9．0级地震的板块边界和不会产生9．0级地震的板块边界。然而，2011年发生在日本东北的大地震与2004年发生在苏门答腊—安达曼的超级大地震却让科学家们震惊，因为这两个地区被认为都不可能发生震级超过8．4的大型逆冲地震。现在，地震科学家经重新研究后都承认现有的最大地震规模的预测模型不再有效。人们对这些模型已经提出疑问：苏门达腊什么时候驱动一个板块边界穿过它们的中心？日本东北又在何时驱动了另一个板块边界？

最近，美国俄勒冈州立大学的研究人员在Seismological Research Letters上发表了一篇题为“Superquakes and Supercycles”的文章，文中介绍了过去全球潜在地震评估如何受简短的历史记录，甚至更短的仪器记录的制约。为了能更准确地评价潜在地震，科学家们需要对更长的古地震记录（其比历史记录更能说明问题，因为其可能记录了几千年的各种地震特征）进行研究。然而，大多数地震实例中仍然没有俯冲带地震的充分古地震证据，因此，人们对于大部分主断层的长期地震潜势仍然知之甚少。

卡斯卡迪亚俯冲带的古地震证据很充足。研究人员采用年代测定法测定了海底细颗粒物年龄，通过14C 分析及其他方法可以估计出何时发生了大地震（具有极高的准确性）。经测定发现，在过去的10 000年间，沿卡斯卡迪亚俯冲带边缘（从温哥华岛南部一直延伸到俄勒冈州－加州边界）已经发生了19次大地震，震级大约在8．7～9．2之间。另外，测定还发现，仅在该断层南端就已经发生了22次地震，震级大约为8．0级（但并不一定）。这些地震仍然是非常大的地震，如果发生在今天，可能会带来毁灭性的影响。研究人员对印度洋、日本、智利以及印度洋俯冲带与卡斯卡迪亚俯冲带之间的相似性进行了比较研究。

古地震和大地测量记录研究表明，板块长期变形是发生大地震（如2011年袭击日本的大地震）的必须前提。古地震研究已经确定，日本东北先前可能发生的几次地震的时间间隔为1 000年左右。研究还证实，在发生大地震和释放压力之前，板块边界断层内部能量的长期 “超循环”像电池一样几千年来一直在存储这种能量。同时，发生更小的地震并不会很大程度地释放板内存储的这种能量。新研究表明，先前的科学家们可能低估了日本东北可能发生大地震的规模，发生9．0级俯冲带地震的可能范围也比原先认为的更为广泛。

此外，研究人员指出了一些此前已被人们低估了的具有发生9．0级地震可能性的俯冲带区域（但可能需要再考虑），这些地区包括智利中部、秘鲁、新西兰、日本和俄罗斯之间的Kuriles断层、阿留申群岛西部，菲律宾群岛、爪哇、安德烈斯群岛以及莫克兰、巴基斯坦／伊朗等。