日本311地震对中国大陆强震活动的影响

宫会玲　程建武

摘 要：通过对日本311地震的发震构造、地质背景及其主震级余震情况的分析和总结，认为日本海沟发生的巨大地震对中国大陆的地震活动影响不明显，直接影响只会造成中国东北的深震活动，而对内陆破坏性的浅源地震影响不大。根据日本地震震后的中国地震活动特点和大陆动力学过程的分析，结果表明：在未来数年内，中国大陆特别是西部地区仍然是发生7级地震的主体区，尤其注意南北地震带中南段和西南天山地区。

关键词：日本9.0地震 俯冲带 强震活动 中国大陆

中图分类号：P315.61 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（a）-0135-03

2011年3月11日，在日本海沟发生了9.0级地震，并引起强烈海啸，导致近30万人的死亡和失踪。该地震是全球第3次大地震，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，特别是对福岛核电站对造成了巨大的影响。地震发生后，人们普遍关注的问题主要聚焦在这些问题上，例如：为什么会发生这么大的地震？地震的特征是什么？发震的成因和机制是什么等。

该文将通过对该地震的构造背景、发震构造、主震及余震情况的分析，探讨强震的孕育及发生特点，结合地震地质及地球物理等相关资料来探讨日本海沟构造活动与中国大陆动力学环境的影响，借助现有的资料来分析中国大陆在日本地震后的地震活动趋势。

1 日本地震概况

2011年3月11日14时46分在日本宫城县以东130 km海域发生了9.0级地震，震源深度：24 km，震中位置：38.322°N，142.369°E。据统计，此次地震是自1960年智利9.5级地震和1964年阿拉斯加9.2级地震以来又一次较大的地震。该地震类型为前—主—余型地震序列，前震为3月9日发生的7.3级地震，余震丰富，有多次7级以上余震。震源位于据仙台海岸以东130 km的太平洋板块俯冲带上，发震断裂为向西缓倾的逆断层，其倾角几乎不到15°。地表破裂长度长达400 km以上，震源机制解为逆冲型地震构造。

该地震发生在欧亚板块和太平洋板块的边界带上，根据地震波层析剖面的研究结果，现代太平洋板块在日本列岛东侧的海沟向西低角度（约15°）俯冲，一直达到中国东北660 km深的上下地幔界面，然后呈“S”状沉入下地幔，一直达到蒙古或俄罗斯贝加尔湖下面2 900 km深的核幔边界[2-8]。太平洋板块的俯冲一直影响着中国东部[9]，这里的岩浆活动、火山喷发（如东北的五大连池火山、河北张北地区的火山）、裂谷形成、岩石圈减薄等都与太平洋板块的俯冲有关。东北地区的地震活动也与太平洋板块的俯冲深部活动密切联系。

2 中国大陆强震活动特征与日本大震的关系

2.1 中国大陆及邻区构造活动的动力学环境

根据全球构造格局，中国大陆在全球板块构造动力系统中，一直处于印度板块北推与欧亚板块阻挡、太平洋板块和菲律宾板块向西俯冲及阿拉伯板块阻挡的联合动力中；中国大陆是板块内地震活动的主要区域之一，印度板块的北推动力是引起中国大陆尤其是西部地区构造变形和地震活动的最主要应力源。在漫长的地质活动中，中国大陆在整体合围受压背景下，西部青藏高原的挤压隆升、天山褶皱带、南北地震构造带的形成以及与之伴生的强烈地震活动就显得格外突出[10]。而且中国大陆周边板块边界带构造动力环境变化，对中国内陆构造活动影响显著。这些边界带构造区域包括兴都库什俯冲带、喜马拉雅俯冲带、缅甸一爪哇俯冲带、菲律宾俯冲带、琉球俯冲带、日本海俯冲带等。在这些边界带的接合部位形成复杂的构造结点（帕米尔构造结、阿萨姆构造结、台湾构造结和日本海构造结）。构造地区强烈的地震活动往往与中国内陆地震活动的关系更直接一些。

2008年以来中国大陆接连发生新疆于田7.4级和四川汶川8.0级地震，2010年青海玉树7.1级地震，2011年缅甸7.2级地震，都表明地震活动呈现出由外到内，由弱到强的发展态势。为中国大陆特别是西部地区发生7级以上地震提供了有力的动力学背景。从中国大陆的动力学环境来分析，日本海沟（西太平洋俯冲带）的活动影响着中国大陆的动力学环境，但是海沟的个别地震活动对中国大陆动力学环境的影响可能是短暂的，并且影响不大。因此，对中国大陆内部地震活动的趋势影响比较微弱。不可能发生由太平洋俯冲板块在中国境内造成的直接地震，因为这些都属于深源地震，主要分布在吉林省珲春-汪清一带，震源深度可达500～660 km，但这种深源地震一般对地面工程建筑破坏性较小。例如，2002年6月29日01时19分，在吉林省汪清县（43.5°N，130.6°E）发生的7.2级地震，震源深度540 km。尽管震级较高，影响范围较大，但因其属于深源地震，地震波在传播过程中，能量大大衰减，当到达地面后对地表几乎没有造成破坏。

2.2 日本及其海沟地区8级以上大震对中国大陆强震活动的影响

在地震预测统计研究中，许多学者根据中国大陆强震活动与日本海沟8.0级以上地震进行了统计和探讨。一些地震学者认为，日本及其海沟地区发生的8.0级大震对中国大陆地震活动有一定的影响，并提出了一个对应关系，认为日本及其海沟地区发生8.0级大震后短时间内（3年内），中国大陆将有7级以上地震与之对应。但是如果我们仔细来推敲和分析这种统计关系的结论，不难看出，这种分析只是表面的，不客观，也比较模糊[11]，其统计关系中存在很多人为的主观因素。综合分析，认为这种类似的统计关系研究都受到人为因素的控制成分较多，不确定性太大，因此，导致预测结果可信度不高。

综上所述，根据中国大陆构造动力学环境与日本海沟（俯冲带）活动关系，结合大陆强震活动与日本海沟8.0级地震的相关性分析，认为日本海沟地区的8.0级以上地震活动对中国大陆的强震活动没有必然的联系，对中国大陆强震活动趋势影响不大。

3 日本地震后中国大陆及邻区地震活动状态

3.1 中国大陆强震活动准周期分析

张国民等[10]（1990）对中国大陆7级以上地震进行了划分，结果表明：活跃期为1897～1912年、1920～1934年、1944～1957年、1966～1976年，但对于第5次活跃期仍有多种划法，薛艳等[13]利用小波变换对中国大陆的活跃期进行了划分，结果表明：昆仑山口西8.1级地震释放的特征是之后能量释放稳定持续几年即判定活跃期的结束。第5次活跃期能量加速释放后也稳定释放持续了7年左右（到2007年），因此2001（8.1级地震后）～2007年可以视为中国大陆的平静期。在2008年汶川8.0级地震后，程建武等[14]和孙文福等[11]结合中国大陆地震的活动特征认为，2008年是中国大陆第6次活跃期的开始。根据地震活动周期的划分，地震活跃期持续时间一般在13年左右，因此未来数年中国大陆仍然处于7级以上地震的高发期。

从中国大陆的外部地震环境来分析，自2004年印尼M9级地震到2011年的日本9级地震，在这7年中全球地震活动水平显著提高，可能进入了地震活动大的释放期。根据地震活动特点，在全球高水平地震活动的动力环境下，大陆也容易发强震。

3.2 近几年来中国大陆地震活动图像特征

从中国大陆及周缘2009年以来5级以上地震分布来看，5级以上地震主要分布在青藏块体和新疆的天山构造带。特别是2010年以来，在青藏块体的中部玛尼-玉树断裂带-鲜水河断裂带及附件形成了5级地震条带，条带的西端为新疆于田地区，东端在四川的石棉县（鲜水河断裂与安宁河断裂交界地区）。根据前人对于条带的总结和分析，该条带是由5级以上地震组成，可称之为背景性的条带，条带也是中强地震活动的主体区，条带与未来主震的位置关系为：在条带的端部附近或其延长线方向易发较大地震[15，16]。从目前这个图像来分析，最后一个地震是新疆9月15日于田5.5级地震，而且条带图像还在发展，因此，根据目前的图像可以推断：条带东端以南的川滇交界地区潜在7级地震的危险；目前，已经在南北地震带最南端缅甸发生了2011年3月24日7.2级地震，而在龙门山2008年发生了汶川8级地震，而在这两个地震之间是7级地震的空白区，因此，是值得关注的地区。条带的西端延长线方向的西南天山构造带—塔里木盆地西缘近期中强地震活动频繁，而该区自1988年以来一直呈现出7级地震的平静现象，因此，这也是一个易发7级地震的地方。这种分析的依据是地表的地震活动图像往往与深部的构造活动控制有关，深部的应力场有序变化有可能是7级以上地震的孕育的先兆[17]。

4 结语

（1） 2011年日本9.0级地震是一次发生在俯冲带上的巨大地震，是太平洋板块与欧亚大陆板块相互作用的结果，同时也与深部构造活动密切相关。

（2） 日本大震后中国大陆地震活动趋势：根据俯冲带构造、地球动力学过程，综合分析认为日本9.0级地震的发生对近期中国大陆内部的强震活动趋势影响不大。根据日本9.0级地震后中国大陆的强震活动状态表明，中国大陆地震活动处于2008年汶川地震8.0级后的第6活跃期，3月24日缅甸7.2级地震发生表明中国大陆地震活动随着应力场向大陆内部推移，大陆内部的强震危险性在增强。最近数年是7级以上地震的高发期，7级地震的危险性很高。值得关注的地区是南北地震带中—南段（川滇交界地区）和新疆西南天山—塔里木盆地西缘。

（3） 日本9.0级地震给人们的启示：日本地震的发生警示我们地震的灾害是巨大，目前对于地震活动规律的研究尚处于探索阶段，是地学研究者值得努力探索和研究的科学问题。

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