1月1日,日本西部能登半岛发生7.6级地震,造成200多人死亡。日本地震频发,包括2011年引发海啸的9.1级地震,造成近2万人死亡。
麻省理工学院地球、大气和行星科学系的Victor P. Starr职业发展教授威廉·弗兰克(William Frank)一直在研究最近发生地震地区的地震群。他解释了俯冲地震和地震群之间的区别,以及为什么这些地震群的未知性质使预测变得困难。
问: 为什么日本容易发生地震?
一个: 日本容易发生地震,因为它位于太平洋板块的西部边缘,是一个更复杂的交界处,两个板块在日本所处的构造板块下方俯冲或下沉。正是在这些板块之间的界面上,你会发生很多地震,因为当板块相互移动时,你会产生应力。
但有趣的是,这次地震并不是由于俯冲造成的。它位于岛的西海岸,俯冲带位于东海岸。仍然有很多与俯冲无关的活动构造。这个地方很神秘,为什么会有这么多地震,但自 2020 年以来,那里就发生了这样的地震群。这次最新的地震是群中最新的大地震。
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问: 什么是地震群,你怎么知道这次地震是地震的一部分?
一个: 通常情况下,你会发生大地震,我们称之为主震,然后是一系列余震。但是在群中,没有明显的主震,因为之前有很多地震,之后也有很多地震。通常,在该群体持续时间内的某个时间,只会发生一次地震,而这次地震会比其他地震更大。
地震群通常位于板块边界附近。在俯冲带有很多地震,但不仅在那里——例如,在南加州也有地震群。这些可以持续数天、数月、数年。我们之所以称它为群,是因为它在过去几年中产生的地震比我们预期的要多得多。
问: 如何区分群与该地区的一般地震活动?
一个: 这并不明显;需要一些时间才能意识到现在发生的事情不是以前发生的事情。通常,它是上升的东西,达到某种持续的活动水平,然后又下降。
问: 将它与2011年的地震联系起来,这场地震造成的破坏要大得多,是什么让地震比其他地震更具破坏性?
一个: 2011年的地震是日本下方太平洋板块的俯冲。在那里,你有很多断层空间,可以完全破裂并产生 9 级地震。那次地震发生在日本近海,所以震动很大,但最大的破坏来自海啸。海底的突然运动将水移动到顶部,这引发了一场大海啸,然后对日本海岸造成了一系列后遗症和破坏。
对于能登半岛的这次地震,因为它在陆地下面,所以不会突然抬升顶部的水并助长海啸。元旦地震发生后,日本当局最初发出了一堆海啸警报,但最终当他们意识到我们不希望这会产生海啸所需的运动时,它们就被删除了。根据构造环境的不同,地震可能会产生或不产生海啸,而地震通常是造成最大破坏的危险。
问: 这些蜂群能告诉我们该地区未来活动的信息吗?
一个: 回到主震/余震地震序列,我们知道未来几天或几个月的[活动]率将会上升,并且这些地震将发生在大地震发生地的一般区域。
对于一个群体来说,因为我们也不了解它,所以我们对将要发生的事情没有一个清晰的想法。有时我们看到成群结队的人实际上被一场大地震阻止了,然后就没有其他事情了——它有点关闭了系统。有时它只是一连串地震中最大的地震。
问: 你经常会听到人们谈论大地震是前震或对即将到来的更大地震的预测。我们需要担心这是一场前震吗?
一个: 当我们考虑你刚才提到的一些事情时,这是因为我们正在考虑沿构造板块边界的地震预算。在边界上,我们知道相对运动,我们知道板块几乎是刚性的,因此所有运动都容纳在两个板块之间的界面上。这为我们提供了一些预算,用于这些板块在很长一段时间内如何移动。
例如,假设有一个7级,但我们知道有足够的滑移预算来容纳8级,那么也许7级会改变构造环境的应力状态,并使8级可能比7级没有发生时来得更快。
但那是当我们把自己置于构造板块界面的背景下时,就像东日本海岸的俯冲带一样。对于这群地震,我们事先不知道将要发生地震的实际结构是什么。因为我们对地震可能发生的位置没有很好的了解,所以我们不能使用沿断层的滑移预算的简单模型。在我们更好地了解哪些结构正在承载地震以及我们期望在很长一段时间内对这些结构进行相对运动之前,我们无法真正预测什么。
新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.mit.edu/2024/qa-what-sets-recent-japan-earthquake-apart-others-0124