四川九寨沟7.0级地震,又一次意料之中的地震

据中国地震台网,北京时间2017年08月08日21时19分四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级,震中位于经度103.82°,纬度33.20°,震源深度约为20千米。据美国地质调查局和中国地震台网中心的结果,矩震级为Mw6.5。这是两种不同的震级类型,从能量角度来讲并没有实质的差别

地震发生后,国务院抗震救灾指挥部启动国家Ⅱ级地震应急响应,目前已造成十余人伤亡。

发震构造

以现有的理论,强震的发生都是有特定的地质构造引起的,这种构造称之为活动构造,简单的可以理解为活动断裂。几十年来,中国的地震地质学家根据这一基础理论作指导,不断探察中国大陆的活动断裂分布,特别是城区及附近的活动断裂,以期为防震减灾工作提供依据。

这次九寨沟7.0级地震的发震构造为东昆仑断裂东端的分支断裂:塔藏断裂或还没被探明的一条分支断裂,如下图是中国地震局地质研究所徐锡伟研究员团队给出的初步结果。

四川九寨沟7.0级地震,又一次意料之中的地震

区域地震构造图,点击查看大图

东昆仑断裂是青藏高原内部一条重要的左旋走滑活动断裂,该断裂非常活动,根据地质学家的研究结果显示,该断裂的中西段活动速率可以达到10毫米/年以上,这个速率是一种平均值,并不代表每年运动10毫米。在历史上该断裂发生过多次大震,如下图所示的1997年玛尼7.6级地震、2001年的昆仑山口8.1级地震等。

四川九寨沟7.0级地震,又一次意料之中的地震
东昆仑断裂展布和历史地震分布图(版权:Van der Woerd)

下图为该次地震震源机制解,从震源机制解的结果可以看出,这次九寨沟7.0地震为走滑型的地震,但是两个节面分别代表左旋走滑和右旋走滑,结合附近活动断裂的运动特征,可以确定其为左旋走滑运动形成的地震。

四川九寨沟7.0级地震,又一次意料之中的地震

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为什么是意料之中的地震?

如前面所说,中国的地震地质学家已经对中国的活动断裂研究延续了几十余年,不仅探明它们的位置,还要对其发震历史、复发特征做一个综合性研究,最终以一个长时间尺度给出某条断裂带在未来的发震几率,如十余年、几十年、上百年。从大尺度把握哪个区域比较危险,这是到目前为止全世界地震地质学家所能做到的最大努力。实践证明这种宏观把控是可靠的,这也反证了我们目前所遵从的地震动力学理论和一系列的研究方法是值得信赖的。

如2015年尼泊尔地震就发生在地质学家一直担心的危险区内。

2008年汶川地震之后,许多研究人员就在寻找下一个最有可能的发震区域在哪。

闻学泽研究员通过总结历史地震影响区范围和现代地震数据后,指出:

1630年至今是巴颜喀拉地块东边界的强震和大地震活动期,有一个应变能的“预释放幕”(1630-1748)和一个“加速释放幕”(1879年以来)组成,已持续了近400年。2008年汶川Ms8.0地震是发生在该活动期“加速释放幕”的最近一次大地震。目前,暂时看不出该“加速释放幕”在汶川Ms8.0地震后业已结束,故应注意巴颜喀拉地块东边界尚未发生M≥7地震段落的潜在大震危险性,如龙门山断裂带南段和东昆仑断裂带东段

徐锡伟研究员根据现今中小地震和GPS观测数据等结果,也指出东昆仑断裂东段的玛曲段和塔藏段处于闭锁状态(地震发生之前的阶段),未来发生6.5级以上地震的概率非常高,并将其划为玛沁-玛曲危险区。

以上表明,在九寨沟7.0地震之前,研究人员已经注意到这个地震区的危险性,但迫于当前理论技术的限制,还远远做不到短邻预报。

 

下一个大地震在哪?

吴传勇在2014年通过分析了2014年于田MS7.3级地震之后,认为该地震是巴颜喀喇地块向东挤出的构造响应和应变调整,而且通过库伦应力变化结果显示阿尔金主断裂上的库仑应力有所增加,进一步结合活动地块理论和青藏高原大震迁移特征,指出下一个地震活跃带为东昆仑-柴达木块体,而阿尔金断裂的中西段,是应该重点关注和监视的地区。

同时,徐锡伟研究员也将阿尔金断裂的中西段划为且末危险区。似乎,下一个大地震会发生在人烟稀少的阿尔金断裂上,或东昆仑-柴达木块体的边界带上,其实这次的九寨沟地震也是发生在这个块体的边界带上。

四川九寨沟7.0级地震,又一次意料之中的地震

青藏高原活动地块与强震分布图 (版权:吴传勇)
A :西域地块区; ANB :青藏地块北部边界带; B :青藏地块区, B1 :喜马拉雅地块, B2 :拉萨地块, B3 :羌塘地块, B4 :川滇地块, B5 :巴颜喀喇地 块, B6 :东昆仑—柴达木地块, B7 :祁连山地块, B8 :西昆仑地块; BNC :青藏地块东部边界带; C :华南地块区 . ( a ) 1997 年玛尼地震使得羌塘 地块侧向挤出;( b ) 2001 — 2013 年巴彦喀拉地块周边的一系列强震使得块体侧向挤出;( c )下一个地震活跃带可能是东昆仑—柴达木地块 .

参考: 中国地震局中国地震信息中心USGS
闻学泽, 张培震, 杜方 等 .2009.2008年汶川8.0级地震发生的历史与现今地震活动背景. 地球物理学报,52(2): 444-454
徐锡伟, 吴熙彦, 于贵华, 谭锡斌, 李康. 中国大陆高震级地震危险区判定的地震地质学标志及其应用. 地震地质, 2017, 39(2): 219-275.
吴传勇, 张竹琪, 赵翠萍 等 .2014.2014年新疆于田MS7.3级地震:巴颜喀喇地块侧向挤出的构造响应. 地球物理学报,57(10): 3226-3237

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