日本9级超强地震袁出乎意料钥.PDF

论 坛 日本9 级超强地震 出乎意料钥 凤林 2011 3 月 11 日下午 2 时46 分袁 日本东北地区 地震长期预报的主要目标是对未来地震的地点和强度 沿海发生了该国历史上有记录以来最强的一次地震遥 做出正确预测遥 断层内孕震区的存在似乎和断层的分 地震破裂始于仙台正东约 130 公里的海域袁 先是由南 段性有关袁 是决定地震破裂长度和震级大小的主要因 向北袁然后由北往南袁横扫了包括宫城县尧岩手县尧福岛 素遥 然而现在有关活动断层分段性的研究仍处于探索 县尧茨城县尧千叶县的东北和关东地区沿海海域遥 整个 阶段遥 一般认 断层几何形状尧介质流变性尧断层摩擦 破裂持续了 150 多秒袁形成了长 400 多公里尧宽 100 多 特性尧 孔隙流体以及应力条件等都对断层分段特性起 公里的巨大断层遥 强烈的震动和随后而来的巨大海啸 到一定的作用遥 其中断层几何学在分段应用中最 直 给日本东北和关东地区造成了严重的生命和财产损 接遥值得一提的是断层的各个分段并非完全独立袁一个 失遥本次地震 20 世纪以来记录到的五大 9 级以上超 地震的发生可能改变附近甚至远处的应力场袁 触发下 强地震之一遥 对地震能量的统计表明袁自2004 苏门 一个地震的发生遥因此袁几个相邻的断层段可同时发生 答腊地震以来袁地球似乎正处于第二个强震期遥郅 破裂袁导致超级强震遥目 相当一部分学者认 地震的 大小在破裂发生时是未定的袁 整个破裂由一个随机过 出乎意料但并不矛盾的超强地震郅 程决定袁只有当破裂结束时袁地震的大小方能决定下来遥郅 日本位于欧亚板块尧菲律宾板块尧太平洋板块及北 在东日本俯冲带袁 海底地形和地质构造资料并未 美板块四大板块的交界处袁地质构造复杂遥这些板块之 对在太平洋板块上观测到的孕震区的成因以及界面分 间的相互挤压碰撞使得日本地震的活动屡屡发生袁可 段提供明显的启示和依据遥 因此袁多数人认 的野在日 谓小震频繁尧大震不断遥太平洋板块在日本海沟处以约 本东北沿海地区只会发生 8 级左右的地震冶 并没有足 9 厘米/年的速度俯冲其下袁 形成了从南至北约 600 公 够的理论依据袁 只不过是过去一百多年有限观测数据 里的板块界面袁地震就主要发生在这些界面上遥以往的 的经验总结遥 有意思的是这个观测结果和现有的俯冲 地震活动存在着明显的区域性院强震似乎只发生在 5耀 动力学模型比较吻合遥拉夫渊L. J . Ruff 冤和金森博雄渊H. 10 个大小 50耀100 公里的固定孕震区上遥 根据这一 Kanamori冤1980 年分析了发生在环太平洋俯冲带的强 特性袁 不少地震学家把从千叶县至北海 的沿海分成 震遥 他们发现孕育于各个俯冲带的最大地震震级与俯 6 个区院茨城沿海尧福岛沿海尧宫城沿海尧三陆沿海尧青 冲板块的 龄和俯冲速度有着很好的对应关系遥 这是 森沿海和十胜沿海遥除北部的三陆和十胜海域袁地震的 因 决定地震大小的断层面积和走滑量分别取决于俯 强度一般不超过 8 级袁复发周期 15耀50 遥 因此本 冲倾角和俯冲面上的正应力遥 板块 轻袁则温度较高袁 次超强地震的发生袁对于日本乃至于整个地震学界袁可 和板块下方软流圈的密度差就越小袁 从而下沉动力就 以说很出乎意料遥 难怪日本气象厅一开始把这次地震 小袁导致小角度俯冲和较强的板块间耦合遥 另一方面袁 定 了7.9 级遥郅