地震学百科知识(六)
——中国地震活动*

2013-06-23 13:51陆远忠许忠淮
地震科学进展 2013年7期
关键词:错动强震断层

陆远忠许忠淮

1)中国地震局地壳应力研究所,北京100085

2)中国地震局地球物理研究所,北京100081

地震科普

地震学百科知识(六)
——中国地震活动*

陆远忠1)许忠淮2)

1)中国地震局地壳应力研究所,北京100085

2)中国地震局地球物理研究所,北京100081

引言

中国是世界上强烈地震很多的国家。图1表示出有历史记载的(最早为2000多年前)至2008年中国及邻近地区5级以上地震震中分布,其中蓝色震中表示1900年前历史记载的地震,红色震中表示1900年后的浅源地震,粉红色地震表示震源深度大于60km的中、深源地震[1-2]。

1 地震分布

从图1可看出,台湾地区是中国地震最多的地区,这里的地震主要是由于菲律宾海板块在台湾地区与欧亚板块的中国大陆部分碰撞引起的(图2)。该区东北部的地震与琉球岛弧地震带相连,其南部的地震与菲律宾地震带相接。

在大陆(含大陆架)部分,地震主要分布在以下地区:

(1)青藏高原及其周边地区。这是中国大陆地震发生最多也是范围最大的一个地震区,这说明中国大陆地震的发生主要与青藏高原的隆起及其向周围的挤压和滑动有关。青藏高原东南缘的川西和云南地区是地震活动非常强烈的地区,这里人烟相对稠密,地震常造成严重灾害。青藏高原东北缘的祁连山、六盘山地区(甘肃、宁夏)也是地震活动强烈的地区,这里发生的多是逆断层地震,表明这里是大陆内部发生强烈挤压褶皱变形的地区。这个大的地震区也可按地震活动特征分为几个分区,例如喜马拉雅地震区(以板块碰撞带地震为主)、高原内部地震区(含不少正断层地震)、昆仑—祁连地震区(以断层挤压错动为主)和川滇地震区(以断层水平错动为主)等。

(2)西北部的天山—阿勒泰山(中蒙边境)地区。该地震区是更大的亚洲大陆内部的帕米尔—贝加尔地震带的一部分,所以该地震区向西延伸至境外的帕米尔高原北部,向东延伸至蒙古西部。天山地区以断层挤压错动型地震为主,阿勒泰山地区以断层水平错动地震为主。

(3)华北地震区。该地震区西部包含了陕西和宁夏的地震,东部可延伸至南黄海。该区强烈地震多发生在新生代的沉降盆地或地堑内,如银川盆地、汾渭地堑、渤海凹陷、苏北—南黄海凹陷等。这里的地震多是断层水平错动的走滑断层型地震,也有一些正断层型地震。这里在历史上曾经发生过很大的地震,如1556年(明朝)陕西华县的大地震,史载死亡人数“八十三万有奇”;又如1668年(清康熙年间)山东南部的郯城—莒县大地震是中国历史记载中波及范围最大的地震[2]。该区的地震虽然强烈,但强震发生的大致时间间隔远比西部地震的间隔长,也比位于板块边界带上的台湾地区的地震间隔长得多。

图1 中国及邻近地区5级以上地震震中分布图。蓝圈表示1900年前的历史记载地震,红圈表示1900~2008年的地震(根据文献[1]、[2]和中国地震台网中心地震目录绘制)

图2 台湾地区地震(1973~1998)震源分布图(引自文献[3])

(4)东南沿海地震区。该区地震沿近东西向的地带分布,已有记载的地震强度没有华北地区高,地震频度与华北地震的水平接近,强震时间间隔也远比西部地震的长。这里的地震也是以水平错动的走滑断层型地震为主。该区地震的发生可能与菲律宾海板块在台湾地区与欧亚板块的中国大陆部分强烈碰撞有关。

(5)东北地震区。中国东北地区,除东部与俄、朝接壤地区有深源地震(一般不会引起严重破坏)外,其余地区有中强地震零散分布,在中南部的松(花江)—辽(河)凹陷地带地震相对多一些。该区是中国地震活动相对较弱的一个地震区。

在中国大陆部分,一些现代地质构造变形不强的地区,如新疆北部的准噶尔盆地、南部的塔里木盆地东部、内蒙古西部的阿拉善高原、华北的鄂尔多斯高原(内蒙河套南部和陕北)、四川盆地、华南地台(黔、湘、赣、浙一带)等地,是地震活动不强的相对稳定的地区。

除以上地震区外,在中国的海域地区,渤海和南黄海是强震活动区,它们通常归入了华北地震区;南海也有中强震发生;而东海地区与西部的华南地台连在一起,是夹在华北地震区和东南沿海地震区之间的一个东—西延伸的弱地震活动区。

2 地震深度

中国大陆地区的地震,除东、西两侧接近边境的地区有中深源地震外,其余皆为大陆板块内部地震,它们皆发生在脆性的中上地壳中,震源深度多为5~25km,少数地区也可能深至30多km。大陆地区的两个中、深源地震区,一是前述的东北与朝、俄接壤地区的深源地震(震源深度为500多km),这是太平洋板块的一段板片,从日本海沟以大约30°的倾角向西俯冲到日本海下部,直至中、朝东部边境的深处;另一是新疆西部的中源地震(深至200~300km)地震带,这是中亚的兴都库什(阿富汗和巴基斯坦北部)中源地震带向中国境内的延伸。台湾岛上的地震是浅源地震,但其附近海域有因板块俯冲产生的中源地震,震源深度可达到约200~300km(图2)。

3 活动地块假说

大陆地壳在构造力的作用下会发生变形和破裂错动。研究发现大陆内部的这种构造变形是很不均匀的,主要的变形和破裂常集中在一些狭窄的条带上,而这些条带将大陆地壳划分成若干地壳块体,中国学者称这些块体为活动地块。根据中国已有的浅源地震资料,近9成的7级以上地震都发生在活动地块的边界带上,而8级以上地震几乎全在活动地块的边界带上(图3)[4]。

图3 中国及邻近地区5级以上浅源地震(至2005年)分布及地壳块体划分图。粗实线表示块体边界,虚线为推测的边界 (引自文献[4])

4 重大地震灾害

中国是世界上地震灾害严重的国家。表1列出了有历史记载以来至2008年中国死亡人数超过5 000人的破坏性地震[5],并在图3中用空圈标出了这些地震的位置。由表1和图3可看出,重大的地震灾难主要发生在青藏高原东侧和华北地区。据现有记载,台湾地区尚未发生过死亡过5 000人的地震;该区灾害最重的是1935年4月21日的苗栗(新竹市南)7.1级地震,报道死亡3 279人。中国西部地区,在有限的历史记载中,尚未见过有地震死亡人数超过5 000人的确切报道,但也有灾难较重的地震,如1902年(清朝光绪28年)8月22日在新疆阿图什北发生的8级多地震,也有“死伤1万多人”的调查估计结果。

由图3可见,这些重大地震灾难多是发生在人口稠密的地壳块体边界带上,不过在同一地点短期内是不易重复发生这种灾难的。表1中,1921年4月12日的固原6级地震,是在1920年12月16日海原8级地震(形成西北—东南延伸的长约230km的地表破裂带)后不到4个月发生的,可能是海原大地震的强余震。除此之外,在100~200年时间尺度内,这种重大灾难地震接连在同一地点发生的几率是很低的。

表1 中国有明确记载的死亡人数超过5 000人的地震[5]

(作者电子信箱,许忠淮:xuzh@cea-igp.ac.cn)

[1]国家地震局震害防御司.中国历史强震目录(公元前23世纪—公元1911年).北京:地震出版社,1995

[2]国家地震局震害防御司.中国近代强震目录(公元1912年—1990年MS≥4.7).北京:中国科学技术出版社,1999

[3]Chang T Y,Cotton F,Angelier J.Seismic attenuation and peak ground acceleration in Taiwan.Bull.Seis.Soc.Amer.,2001,91(5):1229-1246

[4]张国民,马宏生,王辉,等.中国大陆活动地块边界带与强震活动.地球物理学报,2005,48(3):602-610

[5]傅征祥,李革平.中国地震灾害损失预测研究专辑(二):地震生命损失研究.北京:地震出版社,1993:175

P315.5;

A;

10.3969/j.issn.0235-4975.2013.07.007

2012-11-07。

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