2019-04-18 20:28 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
地震是地殼快速釋放能量過程中造成的振動,常常造成嚴重人員傷亡以及嚴重的次生災害,人們往往也談「震」色變。今年4月,北京一周內發生兩次3級左右的地震,引發了市民的關切。近年來,四川、青海等地發生7級以上地震,比如,2008年5月12日,四川省汶川縣發生8.0級地震;2013年4月20日,四川雅安市蘆山縣發生7.0級地震等,也牽動著全國人民的心。那麼,地震破裂區能不能自行恢復和癒合?同一地區發生多次地震,前一地震對後一地震可能產生觸發作用,後一地震對前一地震有何影響?
4月15日,《自然》雜誌子刊物、地球科學領域國際頂尖雜誌《自然-地球科學》(Nature Geoscience)在線發表了中國科學院裴順平研究員和中國石油大學(北京)、美國萊斯大學鈕鳳林教授等共同完成的研究論文Seismic velocity reduction and accelerated recovery due to earthquakes on the Longmenshan fault,揭示了其中的規律和關係。該論文研究了位於青藏高原東緣與四川盆地西部的龍門山斷裂帶在大地震中的結構演化過程,觀測到清晰的地震波速度同震降低和震後癒合現象,明確提出蘆山地震的發生加速了汶川地震破裂區的癒合。
龍門山斷裂帶地震P波速度的演化過程
本研究將新發展的時移層析成像技術,運用於龍門山地區,成功獲得了斷裂帶的同震和震後結構演化的全過程圖像。研究發現,同震波速降低、震後波速升高,蘆山地震後汶川地震破裂區加速恢復,並揭示出結構演化與應力變化之間的密切聯繫。研究還對汶川和蘆山地震之間的約60公裡長的空白段的孕震性與地震危險性進行了探討。
該論文是國家「重大自然災害監測預警與防範」重點專項項目「川滇地區多尺度高解析度結構模型與變形特徵及強震孕育發生背景研究」的資助成果。與以前的研究相比,本次研究有兩個重要創新點,一是以前對地震同震變化研究較多,但對震後恢復研究非常少,本次研究獲取了同震與震後癒合過程中龍門山斷裂帶的地震波速度結構變化。二是前人研究斷層間地震關係時主要強調前一個地震對後一個地震的觸發,本研究首次發現後一個地震能夠促進前一個地震斷層的癒合。
斷層不均勻性和分段性是過去幾十年裡地震學的重要發現之一,近年的研究表明,大型斷裂帶內各個斷層段之間的相互作用,是影響地震孕震過程和發生時間的一個重要因素。在地震後的斷層癒合與強度恢復過程中,在附近乃至遙遠地區發生的大地震會臨時中斷該恢復過程,這是因為地震會使斷層強度減弱,而周圍大地震產生的震動會導致甚至加速淺層斷層的破壞。本研究則表明,地震的發生既能對相鄰斷層的癒合造成阻礙,也會促進相鄰斷層的癒合,地震引起的應力重新分布在斷層強度的重建上可以起完全不同的重要作用。
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