Müller R D,Landgrebe T C W
全世界的大地震都发生在俯冲带,因为在俯冲带中,一个构造板块在另一个之下滑动。但是,俯冲区的哪些地方最有可能发生大地震呢?澳大利亚悉尼大学的科学家研究发现,海底断裂带与俯冲带的交叠区域发生大地震的风险高于其他区域。该项研究成果于2012年12月发表在欧洲地球科学联合会(EGU)的开放获取期刊Solid Earth上。
研究者发现,在过去一个世纪中,震级大于8.6的15次大地震中的13次(约87%)和震级大于8.4的50次大地震中的25次(50%)均与大洋断裂带和俯冲带的交叠区域相关(图1),如2011年的日本东北近海大地震和2004年的苏门答腊地震。但对于震级较小的地震而言,这种联系并不是很明显。
图1 过去100年中全球大地震的分布(原图为彩图)
如果这样一种联系属于数据的随机分布,那么仅有25%的俯冲带大地震应该与这些特殊构造环境相关,而如此一来,研究者也就可以去除随机的关联发现。但是,如上所述,实际情况并非如此。
在研究过程中,研究者收集了发生在1900年之后的1 500次地震的资料,同时还使用了与断裂带和俯冲带相关的一些地球物理数据。对这些数据的分析采用了一种特别的数据挖掘方法,该方法此前一般被用于发现可能引起网络用户高度关注的一些特别主题,而在该研究中,用它来发现最有可能发生大地震的构造环境。
从长远来看,该研究为地震学家提供了关键信息,因为其在统计学意义上发现了更容易发生强震耦合和大地震超级循环的特殊构造环境,在这种环境下每隔几百年或几千年将重复性地发生超级大地震。
对于具有超长地震周期的地区而言,地震灾害图一般不会将其识别为风险区,因为构建地震灾害图的数据多来自于1900年之后。比如2011年的日本东北近海大地震,发生地震的区域在过去一个世纪中没有关于大地震的任何记录,同时也未从先前的灾害图中识别出该区域的特大地震风险。由此可见,该研究对于改进长期地震灾害图也具有重要意义。