全球进入8级地震活动高发期?

作者: 果壳网友@Olivine

来源: 果壳网

发布日期: 2015-04-27

本文讨论了全球及中国大陆8级以上地震的活动规律,指出自2001年以来全球已进入地震活动高潮期,并可能持续至2017年。文章引用邓起东和张培震院士的研究,解释了地震活动的周期性和能量释放的规律。

有媒体称:此次尼泊尔8.1级地震威力巨大,造成重大人员伤亡。从科学角度看,该区域属喜马拉雅地震带,属于强震活动带,是印度洋板块和欧亚大陆挤压逆冲造成。以04年苏门答腊9.0级地震为标志,全球已进入8级地震活动高发期,并且这一态势可能还将持续。这样的说法靠谱么?果壳网友@Olivine 回答:2012年,中国地震局地质研究所邓起东院士的一篇文章比较系统地阐释了这个说法。

这篇文章其实是总结了巨大地震的规律,即地震的矩震级Mw大于8级的大地震。在某一段时间内(大约为20年),这种8级以上的大地震发生的频率远远高于以往,他称之为地震活动高潮。而在地震活动高潮之外,8级以上地震发生较少甚至不发生。全球大地震的Mw-T图。Mw即为震级,竖轴表示;T为横轴,表示时间,几个框圈出来的段表示地震活动高潮。

从图中也可以看出来,在这些时间段强震确实多发,而且包含若干个9级左右的超强地震(在2012年之后,还发生过鄂霍次克海8.3、智利的8.2级地震)。自2001年智利发生Mw8.4级地震以来,全球共发生Mw≥8的地震17次。

同样,这样的情况还出现在20世纪50~60年代,自1950年西藏察隅Mw8.6级地震开始,至1965年阿留申Mw8.6级地震结束,16年内发生Mw≥8级的地震13次,包括人类记录到的最大地震——1960年智利Mw9.5级地震。而在1900~1925年前后也有一个小高潮,这个小高潮中就包括了中国的海原、武威古浪等几次8级大地震。另外,地震活动高潮不仅表现在次数上,还蕴含在能量释放中。

两个相差1级的地震,其能量释放相差约32.5倍,也就是说对于地震活动高潮与平静期,如果比较能量释放的话,二者差别则更为明显。邓起东院士在2012年的这篇文章中估计,这一波地震活动高潮可能还要持续5年左右,也就是在2017年结束。以上就是邓老爷子对全球地震活动高潮的定义,是针对超强地震规律的总结,可以说是有一定意义的。缺点就是时间比较短,仅有百年。

而对于中国大陆,中国地震局地质研究所张培震院士也在一篇文章中予以总结,如下图:图中横轴表示时间,左数组表示能量释放二次根,右数组表示震级。右侧的问号表示,这次地震高差还能持续多久。可以看出,在地震高发期,不仅表现在次数多、震级大,更表现在能量释放出现阶跃性的变化。中国大陆的强震在时间分布上是不均匀的,表现出明显的活跃期与平静期相交替的轮回性活动,也就是具有“动静交替”的特征。

从1900~2010年的110年间6.5级以上地震的时间分布图来看,可以根据强震发生的频度和强度的变化,识别出 6 个强震活跃期, 每个活跃期的时间长短不一,长的可达十几年,短者只有数年,一般在同一活跃期内有多次7.5 级以上强震发生。

其1985~1998 年的第5个活跃期比较特殊,其历时时间长(12 年), 虽然发生的最大地震是 1988 年澜沧-耿马 7.6 级地震,但期间共发生过8次7级以上地震。最后一个活跃期起始于2001 年昆仑山口西 8.1 级地震,经历了2008年汶川地震和2010年玉树地震之后是否结束还有待于进一步研究。平静期位于活跃期之间, 几年到十几年之间变化, 少有或没有 7.5 级以上地震发生。

地震活动的“动静交替”可能反映了应力积累和释放过程。平静期是孕震系统应力整体增长的阶段,当系统进入高应力状态后,强震成组发生。当强震高潮结束时,孕震系统总体平均应力恢复到初始的低应力状态,并在边界动力作用下继续积累应力,进而进入下一个轮回活动状态。除了时间上平静、活跃相交替的活动外,每一个活跃期均有其强震活动的主体地区。

例如第1个活跃期的主体地区在天山, 第2个在祁连山,第3个在西藏南部,第4个在华北和川滇,第5个在云南,第6个在青藏高原的巴彦喀拉活动地块。现今中国地震活跃区在巴颜喀拉地块周围,其范围如下:从2001年昆仑山8.1级地震以后,围绕这个地块以及发生了,发生了好几次让人心碎的地震,包括汶川地震、玉树地震、芦山地震,以及2014年2月份的于田7.3级地震等。

1997年的玛尼7.5级地震也发生在这个地块周边。如果认为在这个地块周边完全发生破裂才表示这个地震高潮完全过去的话,那么在未来的好几年内仍旧会围绕巴颜喀拉发生若干次强震。

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