“土敘地震”的破壞力量為何如此劇烈

2023-02-13 16:10 新華每日電訊責任編輯：陳曦

2023年2月6日當地時間凌晨4:17,土耳其東南部發生7.7級地震;大約9個小時之后,當地時間下午1:24,再次發生7.6級地震。這兩次地震造成了嚴重人員傷亡。據土耳其和敘利亞政府及救援機構消息,截至2月10日,土耳其南部靠近敘利亞邊境地區的強震已致土敘兩國超過2.2萬人不幸遇難,舉世震驚痛惜。

“土敘地震”的破壞力量為何如此劇烈?人類面對突如其來的地震為何難以預測?本報記者專訪了中國地震學會構造物理專委會副主任、香港中文大學理學院地球環境科學系副教授楊宏峰。

地震發生在一條大型走滑斷裂帶上

楊宏峰長期從事地震震源物理、俯沖帶動力學、斷裂帶和誘發地震等研究,已在國際期刊上發表相關論文80余篇。他介紹說,土耳其地處歐亞大陸交界,所處的地質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動,在其南北兩側都形成了大型走滑斷裂帶,故而地震頻繁發生。

2月6日發生的7.7級地震,發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,長度超過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動,造成了東安納托利亞斷裂帶的左旋運動,每年大約6-10毫米。事實上,在2月6日的7.7級地震發生之前,東安納托利亞斷裂帶已經陸續發生過多次地震,其中不乏7級以上的破壞性地震。

此外,土耳其的北部還有一條規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,呈現右旋走滑運動,滑動速率約為每年15-25毫米。北安納托利亞斷裂帶也是地震頻繁發生的地點,最近的一次,是發生在1999年8月17日的伊茲米特7.6級地震,導致超過18000人死亡。

地震破裂長度超過300公里、地表位移超過3米

“雖然一次地震經常在地圖上僅僅標記為一個點,但實際上地震的破裂尺度很大。這次7.7級地震的破裂長度超過300公里,觀測到的地表位移超過3米,附近的地震臺站觀測到的最大加速度超過20m/s2,這相當于兩個重力加速度。”楊宏峰介紹說。

斷裂帶的不同段落都產生了破裂,破裂過程極為復雜。在2月6日7.7級地震發生之后不久,在震中附近發生了一次6.7級的強余震,并有大量4-5級的余震。讓人震驚的是,9個小時之后,在距離7.7級地震震中東北約100公里之外,又產生了一個7.6級的強震。7.6級的強震并非發生在東安納托利亞斷裂帶上,而是在一條分支斷層上。

“通過計算7.7級地震對周邊地區的影響,科學家發現7.6級地震很可能是被7.7級地震觸發產生的,可以認為是7.7級地震的余震。但是震級如此接近的兩次強震在同一天發生,是極為罕見的。”楊宏峰說,“在板塊作用下,全球的活躍地震帶每年發生多次地震。平均來說,8級地震每年1次左右,7級以上地震每年15次左右,這是長久以來通過全球地震觀測總結的規律。從目前看,這個規律并沒有太大的波動。”

人類對于地震發生機理的了解依然有限

針對地震三要素(時間、地點、震級)的精準預測被譽為地球科學的“圣杯”之一,是很多地球科學工作者的畢生追求。目前,科學家尚缺乏系統可靠的辦法,實現同時對地震三要素的精準預測,原因在于,目前人類對于地震發生機理的了解依然有限。

據楊宏峰介紹,大多數破壞性地震發生在地表之下10-20公里深度,但是對這個深度進行直接探測非常困難,可謂“上天易、入地難”,大多數認識都是基于地面上的觀測獲取,導致對發震斷層的狀態演化的認識精度有限。

此外,大多數破壞性地震的復發周期很長,通常達數百年甚至數千年。人類開展現代地震學研究的時間相對很短暫,使得可靠的參考數據有限,也給精準的地震預測帶來了挑戰。

但是,隨著人類對地球科學研究的深入,現代地球科學家通過多種手段,包括現代地殼運動場、斷裂帶曾經發生過的歷史地震等信息,已經對可能發生大地震的地區有了較好的了解。

例如,此次土耳其發生7.7級地震的東安納托利亞斷裂帶、2022年瀘定發生6.6級地震的鮮水河斷裂帶、2022年門源發生6.7級地震的海原斷裂帶等一系列斷裂帶的強震危險性,都已被科學家所認識到,并正在深入研究。

通過結合其他地震規律,可以給出某一斷裂帶發生地震可能震級的概率大小,也可以計算出某一區域可能遭受強震的概率大小和時間尺度。目前,這樣的概率預測手段已經比較成熟,并已應用于防震減災工作。(記者張建松)

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