2021-07-15 蔣蕾茵整理
專家信息:漆家福,教授,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家
研究方向:油氣盆地構(gòu)造演化、地震資料解釋等
孫老師:
各位網(wǎng)友大家好,在昨天晚上,也就是7月14日晚上23時46分,四川省汶川縣又發(fā)生了一次4.8級的地震,關(guān)于這次的地震是2008年5·12地震的余震嗎?關(guān)于地震的科普問題,我們今天特別榮幸地請到了構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家漆家福教授,來給我們科普一下地震的一些問題。
漆教授您好,我想先替網(wǎng)友們問一下,因為大家可能不是特別了解,那么在一般情況下,我們在看地震報級的時候,會在級數(shù)的后面再加上一個震源深度,那么請問這兩個有什么樣的關(guān)系呢?
漆教授:
地震的震級是指它釋放能量的大小,因為它是按照標(biāo)準(zhǔn)的地震儀,在一定的距離測量到的地震引起的振幅的大小,然后推算它釋放的能量。那么它的深度是指震源所在的位置離地面的深度,所以我們叫做震源的深度。震源在地殼里面投影到地面上的叫做震中,又叫震央,臺灣就叫震央,實(shí)際也就是震中,中心位置的意思。震源它是在地殼里面,釋放能量引起地球的震動,來衡量它釋放能量的大小一般用震級。震級也有不同,比如MS震級和ML震級,在學(xué)術(shù)上有不同的定義。
孫老師:
嗯。那我們是不是可以理解為震源的深度越深,可能對人類的破壞性影響就會越小呢?
漆教授:
對,是這樣的。因為同樣級別的地震,如果它是淺源的,如果它的震源深度只有幾公里,10公里或者15公里以上,那么它引起地表的破壞性就越強(qiáng)。如果是很深的地震,因為它要通過那么多介質(zhì),再影響到我們地表,那么對地面的破壞性就比較弱。在地面產(chǎn)生的破壞,我們衡量的標(biāo)準(zhǔn)是烈度,距離震中近的烈度比較大,稍微遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方烈度就比較小,慢慢就更小,就是這么一個篩減的過程。
孫老師:好的,那地震產(chǎn)生的原因都有哪些呢?
漆教授:
關(guān)于地震的成因呢,實(shí)際上有很多不同的說法。當(dāng)然現(xiàn)在比較流行的,構(gòu)造成因的地震是主要的。也就是說我們地殼里邊,構(gòu)造運(yùn)動積攢了能量,然后使脆性地殼部分產(chǎn)生破裂,把能量釋放出來,因為地球的巖石圈本身是個彈性體,它就產(chǎn)生了震動。當(dāng)然還有一些其他成因的地震,比方說地底下巖漿的活動,或者火山爆發(fā),這些都可以產(chǎn)生地震。甚至還有一些人類的活動,比方說修水利,或者是改變了地面的條件引起山崩或崩塌等等都可以引起地震,那就是一些其他原因誘發(fā)的一些小地震。
孫老師:
嗯,還有網(wǎng)友會問說這個地震跟氣候有沒有一定的關(guān)系?比如說今年雨水比較多,或者是前一年比較干旱,對地殼運(yùn)動的影響會不會導(dǎo)致地震呢?
漆教授:
這個問題比較復(fù)雜,應(yīng)該說或多或少是有些誘因,但是它不是說干旱一定發(fā)生地震下雨不會發(fā)生地震,當(dāng)?shù)貧だ锩娴哪芰糠e累到一定程度的時候,可能會有氣候的原因,甚至是日月引力潮的原因等等,都可能會誘發(fā)使它在那個時間點(diǎn)上發(fā)生一些地殼的失穩(wěn),形成斷裂活動,以地震波的形式把能量釋放出來。
孫老師:那昨天晚上的地震跟2008年的5·12地震,它們的原因是什么呢?
漆教授:
因為地震產(chǎn)生了以后,它釋放能量是一個過程,它的過程可以是比較短的時間,也可以是比較長的時間。那么這次汶川的4.8級地震雖然在時間上面和2008年的汶川地震已經(jīng)相隔了13年,但是它的震源體的位置基本上還是在當(dāng)初發(fā)生汶川地震的構(gòu)造斷裂帶上,再加上它能量的釋放比較小,在它和早期的汶川地震中間斷斷續(xù)續(xù)有一些更小的地震在不斷地發(fā)生,它們構(gòu)成了一個地震的序列,這樣我們就說它是原來汶川地震序列中間的一個余震,那么汶川地震8.0級的是主震。我們可以這么來理解。
孫老師:
那您剛才提到了主震和余震,然后您說2008年那次8.0級的是主震,這一次4.8級的屬于余震。那么我想問一下,余震一定比主震的級數(shù)要低嗎?
漆教授:
那是肯定的。因為震源體發(fā)生地震釋放能量,主震釋放的能量在地震序列里面往往占到90%或者90%以上。當(dāng)然也有一些占了百分之七八十,這樣可能是雙震型的地震,兩個震級都差不多,發(fā)生一個之后馬上又發(fā)生另外一個這樣的情況,那么它可能是雙主震。多數(shù)情況下,主震不管它是一個也好,也有個別地震的例子是雙主震,兩個地震間隔時間不是很長,但級別差不多,這樣我們定義為兩個主震。但是主震發(fā)生的時候,它所釋放的能量占地震序列里所有地震釋放能量的90%或者90%以上,其他地震釋放能量就相對比較低,慢慢篩減,所以主震級別比較高,釋放能量也比較大,在后面的地震都叫余震。有時候在主震之前,也會發(fā)生一些小地震,那么那個就叫前震。
孫老師:好的,那么像這種間隔13年的余震,在人類的地質(zhì)歷史時期比較常見嗎?
漆教授:
這個有。因為從地殼運(yùn)動地質(zhì)上的時期來說,十幾年甚至幾十年都不算一個很長的時間。地殼運(yùn)動可以很快,也可以是緩慢的。我們應(yīng)該是從整個能量的釋放過程上去定義。比方說1976年的唐山地震,斷斷續(xù)續(xù)地在它的震源處也經(jīng)常有地震,可能到近幾年還在發(fā)生一些微小的地震。有的人有感覺,有的人沒感覺的程度。那么都可以歸為實(shí)在原來的震源體里不斷地進(jìn)行地震波調(diào)整,等里面破裂以后能量釋放,斷斷續(xù)續(xù)地發(fā)生地震,是一個逐漸篩減的過程。這個過程有的是幾天,有的是一年兩年,有的可能是十幾年甚至更長時間,也有人認(rèn)為上百年都是有可能的。
孫老師:
所以就只能說這些有主震,如果發(fā)生在同一個地理位置,其他小于主震的我們就稱為是余震。那如何界定說,會有下一次的主震?
漆教授:
從目前的來說,在同一個地點(diǎn),發(fā)生同樣大小的地震的概率是很小很小的,那么這樣地震上面有很多成因,比方說在同一個構(gòu)造帶上面,可能這個地方發(fā)生了地震,其他沒有破裂的地方可能慢慢積累能量再發(fā)生一個同樣大小差不多的地震,這就所謂地震的空區(qū),這個地方斷開之后能量可能在另外一個地方積聚起來。比方說原來美國西海岸地區(qū),可能洛杉磯發(fā)生地震,舊金山發(fā)生地震,這樣它就慢慢整個把沒有發(fā)生地震的地方都陸陸續(xù)續(xù)發(fā)生地震,將整個構(gòu)造帶連起來。當(dāng)然在同一個地方,同一個構(gòu)造帶上發(fā)生地震,它有一定的重復(fù)周期,從地震統(tǒng)計的角度來說,有的周期可能很長,幾百年,上千年,有的可能更長,需要仔細(xì)分析。總而言之,另外一次地震如果在同樣一個構(gòu)造帶上,那么肯定不會在原來的位置發(fā)生,可能在它的旁邊,同樣構(gòu)造帶上有一定的距離,比方說幾十公里,上百公里,級別上可能與原來地震同樣大小,或者說地震序列從另外一個震源產(chǎn)生。這樣我們就可以判斷為另外一個獨(dú)立的地震,和原來的地震沒有關(guān)系。
孫老師:
那我們在普地里面會講到說,地震一般發(fā)生在板塊邊緣,所以我們地球上會有幾大地震帶,那么汶川是在地震帶上嗎?
漆教授:
汶川它不是板塊邊緣的地震,它是板內(nèi)發(fā)生的地震,跟板緣地震是不太一樣的。但是從成因上,它的發(fā)生機(jī)理上可能有些差異,但是總而言之它也是構(gòu)造運(yùn)動的一種表現(xiàn)。汶川地震它是在青藏高原和四川盆地的邊界上,因為這也是個大的地形邊界,地殼厚度變化的一個邊界,青藏高原隆起、印度板塊和青藏高原板塊的相互作用,使這個地方的地殼積蓄能量。當(dāng)然汶川地震的成因也有不同的看法,主要的觀點(diǎn)還是下地殼的流動,促使能量在山前帶積累,最后在中地殼和上地殼釋放。
孫老師:
嗯,好的。隨著這個能量的不斷釋放,那么是不是這個地方發(fā)生大地震的可能性就會越來越小呢?
漆教授:
這個要做進(jìn)一步的研究。不能掉以輕心,我們要做長期的地質(zhì)觀測與研究。但是從歷史經(jīng)驗來說,這個地區(qū)雖然發(fā)生了一次很大的地震,那么這個地方地殼里積累的能量得到了一個釋放,在大的能量釋放完了之后的調(diào)整時間發(fā)生一些余震,那么下一次在什么位置發(fā)生什么樣的地震,我們還要做中長期的斷層活動和地殼形變的檢測,做出一個預(yù)判。不能說這個地方發(fā)生了就不再發(fā)生,只能說多少年之后還會發(fā)生。
孫老師:所以地震時時刻刻都要預(yù)防,都要預(yù)測。那我看今天聊天室里還有兩個我們組的學(xué)生,你們有問題嗎?
同學(xué):
漆老師,我想問一下,我剛剛看到新聞成都提前預(yù)知了地震的到來,因此沒有造成人員傷亡,那么我們常說地震預(yù)測是件很難的事情,它究竟難在哪里呢?除了剛剛您說的地下的構(gòu)造機(jī)理,那么還有什么技術(shù)限制了我們?nèi)ヮA(yù)測地震呢?
漆教授:
這個問題很好。地震預(yù)報說是一個很難很難的科學(xué)問題,特別是臨震時候,短期預(yù)報要做到是很難的。那么它難在哪里呢?雖然我們可以監(jiān)測,對于新構(gòu)造的研究,對于斷層的研究,對于地殼形變的觀測,我們可以預(yù)判到某些構(gòu)造帶上的長期活動可能會發(fā)生地震,做一個長期的預(yù)報,這個是現(xiàn)在相對比較準(zhǔn)確的。但是長期長到什么程度,比如說山前是一個大的地殼新構(gòu)造的活動帶,或者地殼在這里發(fā)生新構(gòu)造的變形,那么這個地方遲早會發(fā)生地震,那么什么時候發(fā)生就不好說了。所以我們要加強(qiáng)這個地方的地殼形變的監(jiān)測。那么到臨震的時候,汶川這個余震為什么可以預(yù)警呢,我不太了解它的手段,但是憑我的經(jīng)驗肯定是從這么幾個方面:
首先是這個地方發(fā)生了一次地震,所以它會加強(qiáng)監(jiān)測,中間它也不斷地發(fā)生地震,有些小地震我們?nèi)祟愂歉惺懿坏降模珒x器能感應(yīng)到,比方說它的能量是越來越多還是越來越平,這樣就可能到某個臨界點(diǎn)可以認(rèn)為它受其他因素影響可能會發(fā)生多大級別的地震,這樣專門做地震預(yù)報的人可以做很多預(yù)防工作,這是一個預(yù)警系統(tǒng)。另外一個預(yù)警系統(tǒng)是地震發(fā)生了,那么它的地震波傳播是很快的,但是在稍微大一點(diǎn)的破裂之前還有一些小震動,地殼失穩(wěn)之前還會有一些過程,這樣我們抓住一些臨震的信息,可以通過大數(shù)據(jù)和電子信息的傳播,很快通知地震預(yù)防部門,做出預(yù)防措施。當(dāng)然,這次能夠提前預(yù)警肯定是一個好事。
孫老師:嗯,好的。