世界進(jìn)入強(qiáng)震周期?解讀全球與中國(guó)地震帶據(jù)地震儀的記錄統(tǒng)計(jì),世界上每年發(fā)生的地震,約有500萬次,其中有感地震僅為5萬多次,那些造成破壞性較大的7級(jí)以上的地震,平均每年有十幾次,而8級(jí)以上的特大地震平均每年只有1次左右。可見地震越大,發(fā)生的機(jī)會(huì)就越少,地震增加一級(jí),地震發(fā)生的機(jī)會(huì)約少十分之九。 全球地震高發(fā)區(qū)到底在哪里?它們的分布和發(fā)生周期是否有規(guī)律可尋?人類研究這一具有破壞性的自然現(xiàn)象又有什么新突破? 占據(jù)全球地震總能量95%的兩條地震帶 盡管有些書上標(biāo)示世界有三大地震帶:環(huán)太平洋火山地震帶、地中?!柴R拉雅地震帶和大洋海嶺地震帶,中國(guó)地震局研究員何永年認(rèn)為大洋海嶺地震帶根本沒法和前兩條地震帶相比,因?yàn)榍皟蓷l地震帶地震時(shí)釋放的能量已占去全球地震總能量的95%。 環(huán)太平洋地震帶的東岸由阿留申群島經(jīng)阿拉斯加、加利福尼亞灣一帶、墨西哥-中美諸國(guó),直至南美洲的智利;西岸包括堪察加半島、千島群島、日本、菲律賓、西南太平洋諸島,直至新西蘭,全長(zhǎng)約35000多公里。其中以日本、堪察加半島和智利一帶最為強(qiáng)烈,這里不僅集中了大量淺源地震,而且中源、深源地震也很活躍。這條地震帶所釋放的地震能量約占全球地震總能量的80%,單是日本一國(guó)發(fā)生的地震,釋放的地震能量就占全球總能量的10%。 在這條帶上,特別是它的西側(cè),有一系列的島弧,以日本列島中的本州島到馬里亞納群島之間最為典型。島弧的外側(cè)緊鄰著一條深度8500米以上的海溝,其中馬里亞納海溝的深度甚至達(dá)到11034米。南美安第斯山脈緊貼著智利海溝,它們之間的高差達(dá)到14000米,這個(gè)相對(duì)高差之大,清楚地說明了這些地區(qū)是地殼比較活躍和脆弱的地方,因此也是易于發(fā)生地震的地方。
20世紀(jì)以來世界上最大的地震就是1960年5月22日的智利大地震,震級(jí)高達(dá)9.5級(jí),并且1個(gè)月內(nèi)發(fā)生2次大于8級(jí)的,10多次大于7級(jí)的地震。巨大的地震不但使得6座火山再次噴發(fā),而且形成了3座新火山,把智利國(guó)土面貌都改變了。值得慶幸的是,在這次持續(xù)了7天的主震發(fā)生前,已經(jīng)頻繁出現(xiàn)了一些小地震,當(dāng)?shù)鼐用穸嘤袦?zhǔn)備,地震波一到,居民紛紛跑上大街,死亡人數(shù)至今沒有得到很準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì),估計(jì)有6000人左右。這次地震波及面甚廣,它引發(fā)的海嘯翻江倒海,巨浪以850公里的時(shí)速橫掃太平洋,連相距遙遠(yuǎn)的夏威夷、日本都被長(zhǎng)驅(qū)直入的巨浪掀得人仰馬翻:夏威夷死亡56人;日本死亡138人,比日本本土發(fā)生一次中強(qiáng)地震死亡人數(shù)還要多。從地圖上我們可以看出,納斯卡板塊俯沖插入南美板塊是造成智利大地震的原因。 地球上另一條重量級(jí)的地震帶就是地中海-喜馬拉雅地震帶,它西端起自大西洋東岸的亞速爾群島,和大西洋海嶺相連,東端止于緬甸,往南在印度尼西亞和環(huán)太平洋地震帶相接,橫跨亞、歐、非三大洲,全長(zhǎng)兩萬多公里。這條地震帶釋放的能量占全球地震總能量的15%。 地中海-喜馬拉雅地震帶為許多世界著名的山脈所盤踞,自西而東,由阿爾卑斯山至巴爾干半島,直到小亞細(xì)亞和伊朗高原南北兩側(cè),都是陡峭的山巒,再往東,就是喜馬拉雅山脈,這一帶是地球上地質(zhì)年代最年輕的高山地帶和地球扁率急劇變化的地帶。許多特大地震就發(fā)生在北緯40°-45°之間。 海嶺是大洋洋底的山脈,突起于洋底之上1-3公里,它北起北冰洋,南達(dá)南緯40多度,曲折似S形,幾乎將大西洋分成兩半,因此名為大西洋中脊。這條帶的地震都發(fā)生在海嶺的頂部,多數(shù)屬于小震。 不過,如果你發(fā)現(xiàn)自己的家園恰好不在這三條地震帶上,就以為可以高枕無憂的話,那也錯(cuò)了。地球上有些地震就是發(fā)生在比較穩(wěn)定的地塊上的,譬如在亞洲中部,我國(guó)華北地區(qū)1966年到1976年發(fā)生的一些大地震就屬于這類情況。為什么呢? 地震為什么發(fā)生在這些地方 這些地震帶都有個(gè)共同的特點(diǎn):在地勢(shì)起伏上特別強(qiáng)烈;分布在這些地帶上的山脈,在地質(zhì)構(gòu)造上都是年輕的山脈,這兩項(xiàng)基本事實(shí)表示了地震帶本身就是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的地帶。 地震是板塊運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,大板塊的分界帶都是大地震活動(dòng)帶,環(huán)太平洋地震帶是太平洋板塊西與歐亞和澳大利亞板塊、東與美洲板塊、南與南極板塊的分界帶;地中海-喜馬拉雅地震帶是歐亞板塊與非洲和澳大利亞板塊的分界帶,海嶺地震帶是由海嶺和轉(zhuǎn)換斷層構(gòu)成的大板塊的分界帶。 那些不是發(fā)生在地震帶上的地震又如何解釋呢?陸地上現(xiàn)代地殼張裂的地帶,也是地震活動(dòng)的“高發(fā)區(qū)”。這種地震活動(dòng)主要集中在裂谷帶內(nèi),譬如有“地球傷疤”之稱的東非大裂谷。俄羅斯廣袤的土地大部分位于亞歐板塊中間,按理說地質(zhì)運(yùn)動(dòng)應(yīng)該比較穩(wěn)定,但貝加爾裂谷卻是大陸內(nèi)部有名的地震帶,1957年貝加爾湖東北端曾經(jīng)發(fā)生過7.5級(jí)地震。
有學(xué)者認(rèn)為,2004年12月26日印尼蘇門答臘發(fā)生的9.0級(jí)地震拉開了2004-2018年全球強(qiáng)震的序幕,無論這樣的預(yù)測(cè)是否準(zhǔn)確,認(rèn)識(shí)全球地震帶及其分布規(guī)律,將有助于我們更好地了解中國(guó)地震在全球大環(huán)境下的位置以及與世界地震發(fā)生的互動(dòng)。 有些大陸內(nèi)部,雖然也是由堅(jiān)硬的大陸地殼組成,但由于內(nèi)部破碎,分布著眾多的斷層,這些斷層本來“休眠”著,后來又重新活動(dòng),因此也容易發(fā)生大地震。這類地震稱板內(nèi)陸震,如中國(guó)的華北地區(qū)、蒙古杭愛山區(qū)、澳大利亞、印度和美國(guó)東部地區(qū)??墒牵灿袑<艺J(rèn)為,亞歐板塊內(nèi)部地震淺、多而且分散,還有些是大于8級(jí)的特大地震,它們發(fā)生在離板塊邊緣1000多公里的板塊內(nèi)部,所以有人將這些發(fā)生在大陸內(nèi)部的地震稱為“板內(nèi)陸震”或“大陸地震”。對(duì)這些現(xiàn)象,目前的解釋還是很難讓人信服的,特別是關(guān)于板塊運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力、板塊運(yùn)動(dòng)過程等一系列的問題,還需要進(jìn)一步研究。 針對(duì)板塊構(gòu)造學(xué)說并不能完全解釋地球上所有的地震現(xiàn)象,國(guó)外有學(xué)者提出了假設(shè):是地球內(nèi)部的核聚變、核裂變導(dǎo)致了地震,但這一說法至今停留在猜測(cè)階段。人類“上窮碧落下黃泉”,與太空研究進(jìn)展神速相比,對(duì)地球內(nèi)部的探索,腳步邁得還有點(diǎn)慢、有點(diǎn)淺。 地震也會(huì)定向“遷徙” 全球地震活動(dòng)在空間上和時(shí)間上的分布有沒有規(guī)律?這是地震學(xué)家正在探索的一個(gè)重大問題。 土耳其北安納托利亞地震帶在1939-1967年間,大于(含等于)7級(jí)的地震自東經(jīng)40°開始以每年約80公里的速度向西遷移,被認(rèn)為是最典型的地震遷移現(xiàn)象的實(shí)例,逐次發(fā)生的地震在地表造成的破裂大體首尾銜接。地震遷移的實(shí)質(zhì)就是構(gòu)造斷裂帶的定向延伸,這也意味著一次地震遷移過程代表著一次已經(jīng)鎖閉的斷裂再次活動(dòng)的過程,該斷裂帶活動(dòng)后會(huì)重新積累應(yīng)力,蓄勢(shì)待發(fā)再開始下一輪的活動(dòng)。 中國(guó)地震局地質(zhì)研究所馬宗晉院士對(duì)全球尺度的6條大地震帶內(nèi)1900-1990年中184次震級(jí)大于7.75級(jí)的地震進(jìn)行了沿地震帶方向定向遷移的分析,認(rèn)為那個(gè)階段全球地震的總體,如歐亞地震帶、菲律賓-新赫布里底群島地震帶、琉球群島-堪察加半島地震帶和阿留申群島-阿拉斯加地震帶的地震遷移方向基本上是自西向東(南美洲地震帶例外),看來表面上雜亂無章的地震活動(dòng),仍然存在著一定的聯(lián)系。 在這個(gè)基礎(chǔ)上,中國(guó)地震局的李獻(xiàn)智和張國(guó)民進(jìn)一步分析出中國(guó)大陸地震帶的地震遷移方向總趨勢(shì)與全球是比較一致的,表明中國(guó)大陸和全球地震活動(dòng)有一定關(guān)系。由于中國(guó)大陸處于歐亞地震帶地震流的中下游地域,應(yīng)該說歐亞地震帶的地震活動(dòng)會(huì)更直接影響中國(guó)大陸的地震活動(dòng)。歐亞地震帶內(nèi)的印度板塊北界地區(qū)的地震活動(dòng)與中國(guó)大陸地震高潮期具有同步性,其中興都庫(kù)什地區(qū)發(fā)生在中國(guó)大陸平靜期中的中深源地震,對(duì)預(yù)測(cè)中國(guó)大陸地震高潮期的開始具有前兆意義,而同樣位于印度板塊北界的緬甸中深源地震與中國(guó)大陸地震也有較強(qiáng)的相關(guān)性。
20世紀(jì)近100年來,全球地震自西向東的遷移可能是以下原因造成的:大西洋脊間歇性的張裂,非洲-阿拉伯板塊和印度板塊對(duì)歐亞板塊自西向東的推壓以及全球上地幔層總體上伴隨地球自轉(zhuǎn)自西向東旋轉(zhuǎn)漂移。前兩個(gè)因素中所涉及到的3個(gè)地域正好位于歐亞地震帶地震遷移線的3個(gè)起始地區(qū),即馬德拉群島-葡萄牙地區(qū)、非洲與歐亞板塊碰撞帶地區(qū)、印度與歐亞板塊碰撞帶西部楔入角地區(qū),從中可以表明這三個(gè)起始地域是有一定力學(xué)依據(jù)的。 中國(guó)隨同世界一道進(jìn)入地震活躍期 一般認(rèn)為,全球地震有活躍期,也有平靜期。在上個(gè)世紀(jì)70年代以前,每個(gè)地震的活躍期延續(xù)3至4年,它們之間就是地震活動(dòng)的平靜期,通常為3到5年,多的是10年。最近,中外學(xué)者紛紛發(fā)表言論稱地球已經(jīng)進(jìn)入新一輪地震頻發(fā)期,吉林大學(xué)地球探測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授楊學(xué)祥根據(jù)天文學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)的數(shù)據(jù),通過數(shù)學(xué)、物理模型的模擬計(jì)算,認(rèn)為從2004年印尼海嘯開始,到2018年,全球進(jìn)入特大地震頻發(fā)期。 就在汶川地震發(fā)生不久前,俄羅斯科學(xué)家也預(yù)言2018年前世界將發(fā)生大地震,破壞力堪比2004年的印尼海嘯。該結(jié)論是基于俄地震學(xué)家所研制出的一種能記錄地震生成過程并預(yù)測(cè)地震的模型,他們發(fā)明的“M 8S計(jì)算法”可以對(duì)地震進(jìn)行中期(幾年內(nèi))預(yù)測(cè)。俄羅斯科學(xué)家推測(cè)這場(chǎng)地震的震中可能位于以下5個(gè)地區(qū)之一:美國(guó)和加拿大西部交界帶、智利、克什米爾、印尼蘇門答臘島和安達(dá)曼群島附近的印度洋。專家還發(fā)現(xiàn),大地震具有明顯的周期性,在周期的末期地震的活動(dòng)會(huì)加強(qiáng)。例如,20世紀(jì)所有4場(chǎng)特大地震都發(fā)生在一個(gè)很短的時(shí)期內(nèi):1952年堪察加發(fā)生9級(jí)地震,1957年阿拉斯加安德烈亞諾夫群島發(fā)生9.1級(jí)地震,1960年智利發(fā)生9.5級(jí)地震,1964年阿拉斯加威廉王子海峽發(fā)生9.2級(jí)地震。現(xiàn)在,在他們所研究的半徑3000公里范圍內(nèi)的262個(gè)周期中,有124個(gè)地震周期出現(xiàn)活動(dòng)加強(qiáng)的征兆。 無獨(dú)有偶,就在這則新聞發(fā)布的前一個(gè)月,美國(guó)地質(zhì)勘探局指出,加利福尼亞州在未來30年內(nèi)發(fā)生能造成大面積破壞的強(qiáng)地震的可能性為99%??茖W(xué)家設(shè)計(jì)了一種新模型,以研究大地震的發(fā)生幾率。他們發(fā)現(xiàn),加州在2038年前不發(fā)生6.7級(jí)地震的幾率只有1%;同一期間,加州發(fā)生7.5級(jí)以上大規(guī)模地震的幾率預(yù)計(jì)為46%,加州南部人口稠密地區(qū)遭遇地震的可能性最大。這一預(yù)測(cè)是美國(guó)科學(xué)家根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的新模型做出的,新模型綜合了地震學(xué)、地震地質(zhì)情況和地球表面精確測(cè)量數(shù)據(jù)等各種信息,以預(yù)報(bào)發(fā)生大型地震的可能性。地質(zhì)學(xué)家甚至推算出,加州最可能發(fā)生地震的地區(qū)位于洛杉磯以東里弗賽德縣的圣安德烈斯斷層南段。
如果說地球真的進(jìn)入地震頻發(fā)期,那么汶川大地震可能就是其中一環(huán),也許是2004年印度洋地震海嘯的某種能量上的轉(zhuǎn)移和呼應(yīng)。地震,讓全球息息相關(guān)。(選自《中國(guó)國(guó)家地理》2008年第6期 地震專輯 撰文/思遠(yuǎn))
|
|
|