科学家提出预测大地震风险的新指标*

张树良 编译

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)

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科学家提出预测大地震风险的新指标*

张树良※编译

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)

2016年11月25日， 美国俄勒冈大学和法国CNRS研究人员在Science联合发文提出大规模地震发生的新机理， 该成果对目前已经被普遍认可的大地震产生机制的相关理论提出了挑战。

一直以来， 被科学家广泛接受的有关大地震产生机制的理论要点包括： 大规模地震(震级超过8.5)通常发生在板块俯冲带； 在该区域， 板块快速汇聚并且发生俯冲的板块形成年龄相对年轻。 然而， 2004年和2011年先后发生在印尼苏门答腊安达曼群岛和日本东北的大地震(两者均导致了致命的海啸)均违背了上述理论： 前者板块运移速度相对较慢(每年3～4 cm)， 而后者， 俯冲至日本之下太平洋板块， 其年龄已经有1.2亿年之久。 上述事实对已有大地震形成机制的结论产生了新的质疑， 即所有板块俯冲带是否都会导致大地震发生。

在该研究中， 研究人员试图通过“俯冲带几何学”这一新的视角破解上述质疑。 研究人员通过比较历史地震中俯冲板块的曲率， 发现每一俯冲带最大地震震级同俯冲断层曲率成反比， 也就是说， 在俯冲带两个板块接触区域越平坦的位置越容易发生大地震。

在两个板块的汇聚处即俯冲带区域， 由于上伏岩石与其下岩石之间存在“滑动亏损”导致整个交互作用带构造板块的移动被阻止， 这种状态持续时间往往超过1000年。 这种“滑动亏损”结果导致能量大量蓄积， 当滑动亏损超过一定阈值， 蓄积的能量就会突然释放而形成大规模地震。 研究人员指出， 俯冲断层曲率越高， 沿俯冲带该阈值变化越大， 一系列不同阈值形成更为频繁的地震， 但这使得地震分布的空间范围更小并且地震震级也更低； 与之相反， 如果相同破裂阈值在整个断层的分布占到很大比例， 那么相应地， 导致整个滑动受阻区域发生同时破裂的几率就会大大增加， 因而发生大地震的可能性就越大。

据此， 研究人员预测： 尽管同样都处于板块俯冲带， 菲律宾、 萨洛蒙群岛或瓦努阿图发生大地震的可能性不大， 而已经持续200～300年未发生大地震的秘鲁、 爪哇或墨西哥则呈现出新研究结论所确定的大地震形成的所有特征， 未来发生大地震的可能性很大。 该研究对于未来改进地震监测以及地震与海啸预警具有重要价值。

文献来源： Fault curvature may control where big quakes occur. (2016-11-24)[2016-11-30] http:∥phys.org/news/2016-11-fault-curvature-big-quakes.html； Bletery Q， Thomas A M， Rempel A W， et al， Mega-earthquakes rupture flat megathrusts.Science, 2016， 354(6315): 1027-1031

2016-12-19； 采用日期： 2016-12-21。

P315.7；

D；

10.3969/j.issn.0235-4975.2016.12.001

※通讯作者： 张树良， e-mail: zhangsl@llas.ac.cn。