地震现场研究揭示地表破坏最大位置不一定在震中

作者: 李思辉, 谢午阳, 田珺

来源: 中国科学报

发布日期: 2024-01-19 08:21:00

中国地质大学(武汉)科研人员在《科学》在线发表的研究表明,地震形成的地表最大破坏位置不一定在震中,这一发现对传统地震观点提出了挑战。研究团队通过无人机航拍和实地测量,记录了土耳其地震后的地表破裂情况,发现地表破坏最大的位置距离震中47.5公里。这一高精度的震后地表记录得到了《科学》编辑的认可,并主动增加版面刊发。

在地震报道中,“震源深度”“震中位置”等字眼经常出现。震源是指地球内部岩层发生地震的地方,震中即震源上方正对着的地面,从震源到地表的垂直距离就是震源深度。通常情况下人们认为,地震发生后,相较于其他区域,震中会受到最大程度的破坏。然而,中外科学家通过对研究区域内发生的地震开展震后地质调查,发现地震形成的地表最大破坏位置不一定在震中。

1月19日,《科学》在线发表了这项由中国地质大学(武汉)科研人员领衔的最新研究。论文通讯作者、中国地质大学(武汉)教授蒂姆·科斯基告诉《中国科学报》,这是一次非常及时、完整且高精度的震后地表记录,我们的结论可能对传统观点提出了挑战。蒂姆·科斯基团队主要从事全球大地构造领域的研究。该领域研究对系统理解多圈层地质过程演化、宜居地球、地质灾害和矿产资源的分布有重要作用。

自2009年全职加入中国地质大学(武汉)以来,这位美国学者带领团队里的中国青年学者和学生,从坚硬的岩石中挖掘地球早期古板块构造的奥秘。团队研究发现,本次地震事件中,地表破坏最大的位置距离震中47.5公里,而地震震中位置未见显著的地表破裂,地震活动与地表破坏程度并非简单的距离关系。这与此前普遍认为的“震中为地表破坏最大位置”的观点不同。好在团队将它们完整记录了下来。

由于此次及时、高精度的震后地表记录十分宝贵,因此《科学》编辑非常欣赏,主动联系团队提出为这项研究增加刊发版面,将版面从原来的4个扩充到12个。全球大地构造是学科交叉型综合学科,曾是国内高校基础较为薄弱的学科之一。2013年,蒂姆·科斯基着手创立中国地质大学(武汉)全球大地构造中心,带领师生开展跨学科交叉和国际合作研究,将大量时间与精力投入到野外考察和对学生的指导中。

蒂姆·科斯基认为,野外工作是地质工作者获取第一手数据最重要的环节。在野外实习和科考途中,团队师生也历经了各种挑战。孟建南就深受影响。按原计划,他将在2023年夏季毕业。当年2月土耳其地震发生时,他正在准备毕业论文。如果前往震区,势必会影响毕业论文以及后续相关事项的进度。为何执意冒险去灾区?孟建南说,他此次研究的土耳其东部大地震是该地区本世纪以来破坏性最大的地震事件,造成了惨重的人员伤亡。

而在中国的两次大地震——唐山地震、汶川地震中,我们同样付出了惨重的代价。如果人们对地震、对地球的认识更深入一些,掌握的规律更准确一些,也许就能减少更多的伤亡。地震为什么形成?大尺度的地球深部地质过程与小尺度的近地表地质过程是如何关联的?全球大地构造或许能给出答案。

中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站教授熊承仁表示,包括蒂姆·科斯基在内的很多大地构造学领域科学家都在积极开展这方面的探索。蒂姆·科斯基提出了地球板块构造样式深时演化模型,并成功将板块构造理论的新认识、新发展运用到矿产和水资源地质勘探、地质灾害形成机理的研究中,此次研究便是其中之一。

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