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“土敘地震”的破壞力量為何如此劇烈

2023-02-13 16:10 新華每日電訊 責(zé)任編輯：陳曦

2023年2月6日當(dāng)?shù)貢r(shí)間凌晨4:17,土耳其東南部發(fā)生7.7級(jí)地震;大約9個(gè)小時(shí)之后,當(dāng)?shù)貢r(shí)間下午1:24,再次發(fā)生7.6級(jí)地震。這兩次地震造成了嚴(yán)重人員傷亡。據(jù)土耳其和敘利亞政府及救援機(jī)構(gòu)消息,截至2月10日,土耳其南部靠近敘利亞邊境地區(qū)的強(qiáng)震已致土敘兩國(guó)超過(guò)2.2萬(wàn)人不幸遇難,舉世震驚痛惜。

“土敘地震”的破壞力量為何如此劇烈?人類面對(duì)突如其來(lái)的地震為何難以預(yù)測(cè)?本報(bào)記者專訪了中國(guó)地震學(xué)會(huì)構(gòu)造物理專委會(huì)副主任、香港中文大學(xué)理學(xué)院地球環(huán)境科學(xué)系副教授楊宏峰。

地震發(fā)生在一條大型走滑斷裂帶上

楊宏峰長(zhǎng)期從事地震震源物理、俯沖帶動(dòng)力學(xué)、斷裂帶和誘發(fā)地震等研究,已在國(guó)際期刊上發(fā)表相關(guān)論文80余篇。他介紹說(shuō),土耳其地處歐亞大陸交界,所處的地質(zhì)單元被稱為安納托利亞微板塊,北部是歐亞板塊,東南部是阿拉伯微板塊,西南部是非洲板塊。由于阿拉伯板塊和非洲板塊向北推擠,而北部又被歐亞板塊阻擋,所以安納托利亞微板塊向西運(yùn)動(dòng),在其南北兩側(cè)都形成了大型走滑斷裂帶,故而地震頻繁發(fā)生。

2月6日發(fā)生的7.7級(jí)地震,發(fā)生在位于土耳其東南部的東安納托利亞斷裂帶上。這條斷裂帶是安納托利亞微板塊與阿拉伯板塊之間的邊界,是一條大型走滑斷裂帶,由西向東延伸,長(zhǎng)度超過(guò)400公里。

由于阿拉伯板塊向北推擠,安納托利亞微板塊向西運(yùn)動(dòng),造成了東安納托利亞斷裂帶的左旋運(yùn)動(dòng),每年大約6-10毫米。事實(shí)上,在2月6日的7.7級(jí)地震發(fā)生之前,東安納托利亞斷裂帶已經(jīng)陸續(xù)發(fā)生過(guò)多次地震,其中不乏7級(jí)以上的破壞性地震。

此外,土耳其的北部還有一條規(guī)模更大的走滑斷裂帶,稱為北安納托利亞斷裂帶,是分隔歐亞板塊和安納托利亞微板塊的邊界,呈現(xiàn)右旋走滑運(yùn)動(dòng),滑動(dòng)速率約為每年15-25毫米。北安納托利亞斷裂帶也是地震頻繁發(fā)生的地點(diǎn),最近的一次,是發(fā)生在1999年8月17日的伊茲米特7.6級(jí)地震,導(dǎo)致超過(guò)18000人死亡。

地震破裂長(zhǎng)度超過(guò)300公里、地表位移超過(guò)3米

“雖然一次地震經(jīng)常在地圖上僅僅標(biāo)記為一個(gè)點(diǎn),但實(shí)際上地震的破裂尺度很大。這次7.7級(jí)地震的破裂長(zhǎng)度超過(guò)300公里,觀測(cè)到的地表位移超過(guò)3米,附近的地震臺(tái)站觀測(cè)到的最大加速度超過(guò)20m/s2,這相當(dāng)于兩個(gè)重力加速度。”楊宏峰介紹說(shuō)。

斷裂帶的不同段落都產(chǎn)生了破裂,破裂過(guò)程極為復(fù)雜。在2月6日7.7級(jí)地震發(fā)生之后不久,在震中附近發(fā)生了一次6.7級(jí)的強(qiáng)余震,并有大量4-5級(jí)的余震。讓人震驚的是,9個(gè)小時(shí)之后,在距離7.7級(jí)地震震中東北約100公里之外,又產(chǎn)生了一個(gè)7.6級(jí)的強(qiáng)震。7.6級(jí)的強(qiáng)震并非發(fā)生在東安納托利亞斷裂帶上,而是在一條分支斷層上。

“通過(guò)計(jì)算7.7級(jí)地震對(duì)周邊地區(qū)的影響,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)7.6級(jí)地震很可能是被7.7級(jí)地震觸發(fā)產(chǎn)生的,可以認(rèn)為是7.7級(jí)地震的余震。但是震級(jí)如此接近的兩次強(qiáng)震在同一天發(fā)生,是極為罕見的。”楊宏峰說(shuō),“在板塊作用下,全球的活躍地震帶每年發(fā)生多次地震。平均來(lái)說(shuō),8級(jí)地震每年1次左右,7級(jí)以上地震每年15次左右,這是長(zhǎng)久以來(lái)通過(guò)全球地震觀測(cè)總結(jié)的規(guī)律。從目前看,這個(gè)規(guī)律并沒(méi)有太大的波動(dòng)。”

人類對(duì)于地震發(fā)生機(jī)理的了解依然有限

針對(duì)地震三要素(時(shí)間、地點(diǎn)、震級(jí))的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)被譽(yù)為地球科學(xué)的“圣杯”之一,是很多地球科學(xué)工作者的畢生追求。目前,科學(xué)家尚缺乏系統(tǒng)可靠的辦法,實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)地震三要素的精準(zhǔn)預(yù)測(cè),原因在于,目前人類對(duì)于地震發(fā)生機(jī)理的了解依然有限。

據(jù)楊宏峰介紹,大多數(shù)破壞性地震發(fā)生在地表之下10-20公里深度,但是對(duì)這個(gè)深度進(jìn)行直接探測(cè)非常困難,可謂“上天易、入地難”,大多數(shù)認(rèn)識(shí)都是基于地面上的觀測(cè)獲取,導(dǎo)致對(duì)發(fā)震斷層的狀態(tài)演化的認(rèn)識(shí)精度有限。

此外,大多數(shù)破壞性地震的復(fù)發(fā)周期很長(zhǎng),通常達(dá)數(shù)百年甚至數(shù)千年。人類開展現(xiàn)代地震學(xué)研究的時(shí)間相對(duì)很短暫,使得可靠的參考數(shù)據(jù)有限,也給精準(zhǔn)的地震預(yù)測(cè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

但是,隨著人類對(duì)地球科學(xué)研究的深入,現(xiàn)代地球科學(xué)家通過(guò)多種手段,包括現(xiàn)代地殼運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、斷裂帶曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的歷史地震等信息,已經(jīng)對(duì)可能發(fā)生大地震的地區(qū)有了較好的了解。

例如,此次土耳其發(fā)生7.7級(jí)地震的東安納托利亞斷裂帶、2022年瀘定發(fā)生6.6級(jí)地震的鮮水河斷裂帶、2022年門源發(fā)生6.7級(jí)地震的海原斷裂帶等一系列斷裂帶的強(qiáng)震危險(xiǎn)性,都已被科學(xué)家所認(rèn)識(shí)到,并正在深入研究。

通過(guò)結(jié)合其他地震規(guī)律,可以給出某一斷裂帶發(fā)生地震可能震級(jí)的概率大小,也可以計(jì)算出某一區(qū)域可能遭受強(qiáng)震的概率大小和時(shí)間尺度。目前,這樣的概率預(yù)測(cè)手段已經(jīng)比較成熟,并已應(yīng)用于防震減災(zāi)工作。(記者張建松)

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