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太平洋板塊俯沖與日本巨大地震的周期性發(fā)生 精選

太平洋板塊俯沖與日本巨大地震的周期性發(fā)生
精選

已有 1356 次閱讀 2011-3-12 11:14 |個(gè)人分類:地球物理|系統(tǒng)分類:科普集錦|關(guān)鍵詞:太平洋 地震發(fā)生 老百姓 日本 新聞

    看到新聞中播放的日本巨大地震所造成的慘烈后果,深感震撼。此時(shí)此刻,惟愿震災(zāi)區(qū)的日本老百姓,包括居留與學(xué)習(xí)在那兒的國(guó)人同胞,能夠早日度過難關(guān)。
    日本是世界上地震發(fā)生最為頻繁的國(guó)家之一,這種現(xiàn)象是與太平洋板塊俯沖與日本周邊的板塊運(yùn)動(dòng)緊密關(guān)聯(lián)的(圖一)。對(duì)環(huán)太平洋俯沖帶地震活動(dòng)性的解釋,是當(dāng)今板塊構(gòu)造學(xué)說最為成功的例子之一。
      
        
    圖一顯示,日本列島生存于太平洋與歐亞兩大板塊的夾縫之中,在對(duì)東亞包括日本列島的板塊劃分歷史上,最初,整個(gè)日本列島被一切為二,分別歸屬于歐亞與北美兩大板塊系統(tǒng),整個(gè)日本列島的大部分歸屬于歐亞板塊(圖一左上)而直接面對(duì)太平洋板塊的強(qiáng)烈俯沖;后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),日本列島可能是從其中間部分分開,并分屬于歐亞與北美兩大板塊(圖一右上),其北半部分屬于北美版塊,東側(cè)承受太平洋板塊俯沖,而西側(cè)則以接力方式,向歐亞板塊亦即中國(guó)的東北地區(qū)俯沖,同時(shí),其南半部分與中國(guó)大陸地區(qū)部分整體相連,構(gòu)成歐亞板塊的東緣部分,承受來(lái)自于太平洋與菲律賓板塊的接力俯沖。
    進(jìn)一步的工作表明,北美版塊中的鄂霍茲克海部分與日本列島的北半部分,作為一個(gè)整體,可以作為一個(gè)獨(dú)立的鄂霍茲克微板塊從北美版塊中分離出來(lái)(圖一左下);甚至,日本的本州部分,也就是這次日本發(fā)生巨大地震所在的地區(qū),作為一個(gè)微板塊,可以進(jìn)一步從鄂霍茲克微板塊中獨(dú)立出來(lái)(圖一右下)。
    但無(wú)論如何,日本列島由于受到太平洋板塊的強(qiáng)烈俯沖作用,而持續(xù)處于地震的多發(fā)與強(qiáng)發(fā)之現(xiàn)狀,都是不可改變的一個(gè)事實(shí)。
    其實(shí),關(guān)于在日本四國(guó)島的日本南海、北上至東京都所在的關(guān)東地區(qū),一直持續(xù)向北到靠近北海道的南部,自本世紀(jì)初開始,會(huì)在最近的10-30年,發(fā)生一次8級(jí)以上的巨大地震,已經(jīng)基本成為地震學(xué)家們的共識(shí)。
    考慮到太平洋板塊自南向北對(duì)該地區(qū)的俯沖速率為每年65到85毫米范圍變化(圖二),而一個(gè)巨大(例如一個(gè)8級(jí)地震)地震的應(yīng)變累積會(huì)在5-7米左右,因此,經(jīng)過大約70-120年,這種太平洋俯沖運(yùn)動(dòng)的緩慢積累,該地區(qū)便會(huì)完成一個(gè)巨大地震的能量積聚過程,而遲早會(huì)被釋放出來(lái)。
    歷史地震記錄顯示,在過去的500年間,該地區(qū)巨大地震的發(fā)生周期為90-150年,另外一些科學(xué)家們,給出的估計(jì)是70-100年,平均為85年,這種估計(jì)差別的存在,主要在于他們對(duì)于歷史上發(fā)生于該地區(qū)之巨大地震、特別是早期階段所發(fā)生的巨大地震震級(jí)大小之認(rèn)定的不同上。
    最近一次的日本關(guān)東巨大地震,發(fā)生于1923年,距本世紀(jì)開始的2000年,已經(jīng)77個(gè)年頭,已經(jīng)嚴(yán)重逼近科學(xué)家們關(guān)于該地區(qū)巨大地震復(fù)發(fā)周期的估計(jì)。這也是為什么本世紀(jì)一開始,便在日本國(guó)內(nèi),包括民間與學(xué)術(shù)界兩方面,俱都掀起了一波又一波關(guān)于日本關(guān)東地區(qū),距世紀(jì)之初的近期內(nèi),將要再發(fā)生一次巨大地震的討論之原因。
    日本國(guó)內(nèi)每年這樣頻繁的、關(guān)于此類問題的重復(fù)討論,于外人看來(lái),宛如我們看到的放牛娃兒,高聲呼喊“狼來(lái)了”的類似情景。但是,終于這次,一個(gè)接近9級(jí)的巨大地震,在距離上一次日本關(guān)東大地震88年之后,在該地區(qū)那么突然地、先是靜靜繼之非常猛烈地,如約踏來(lái)。
    不過,聯(lián)系到該地區(qū)歷史上所發(fā)生地震的實(shí)際情形,以及地震學(xué)家們關(guān)于太平洋板塊在該地區(qū)俯沖速率的估計(jì),完全可以預(yù)言,這次日本巨大地震、包括其后一系列持續(xù)余震的發(fā)生,而會(huì)釋放掉80余年來(lái)不斷積累的絕大部分應(yīng)變能量。相應(yīng)地,在未來(lái)的50-70年內(nèi),該地區(qū)能夠再次發(fā)生8級(jí)以上巨震的概率,便會(huì)降至極低極低的程度了。
    

主要參考文獻(xiàn)

  1.    Seno T, Sakurai T, Stein S. Can the Okhotsk plate be discriminated from the North American plate? J. Geophys. Res., 1996, 101: 11305-11315

  2.    Wei D, Seno T. Determination of the Amurian plate motion, in Mantle Dynamics and Plate Interactions in East Asia, Geodynam. Series ed. By M. Flower et al. Am. Geophys. Union. 1998, 27: 337-346

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