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日本东北M9.0级地震应力触发研究
2011-04-08| 【 】|阅读次数: |文章来源:测量与地球物理研究所

(中国科学院测量与地球物理研究所  单斌供稿)

地震触发是指地震发生以后,由于断层的破裂而改变了地壳中应力状态,进而影响周边地区地震活动性或者触发其他远震的过程。

日本地震发生在日本东北部城市仙台以东100多公里的外海中,地震破裂起始点为北纬38.3度,东经142.4度。随后在震中附近发生大量余震,最大余震7.2级,还有5级以上余震数十次。2004年12月26日印尼苏门答腊发生Mw9.2级地震,3个月之后,2005年3月28日在苏门答腊地震破裂面的东南端发生了爪哇岛Mw8.7级地震,地震应力触发研究表明这两次地震之间存在应力触发的关系。日本M9.0级地震发生以后,主震周边地区潜在的地震危险性成为了全球人民关注的焦点。

根据日本1900年以来历史地震目录(图1右),可以从地震应力触发的角度对此次地震的发生作出一些初步推论:

1)  此次M9.0地震发生的破裂面是过去100年日本M8.0级以上地震发生的空区,具有发生8级以上地震较高的风险;

2) 1901年M8.1级地震及1933年地震M8.5级地震发生在破裂面北段,根据逆冲型地震导致的库仑应力变化场,考虑同震静态和粘弹松弛应力触发的作用,对此次地震的发生应该具有非常强的触发作用;

3) 2003年M8级地震位于东北M9.0地震东北方,根据破裂模型反演的结果,此次地震破裂方向是从震中往西南方向破裂,因此其同震和震后应力变化对M9.0级地震的发生应该也具有比较强的触发作用;

4) 断层南端1923年M8.1、1953年M8.0级地震能够有效抬升东北M9.0地震破裂面南端库仑应力积累。

此外,我们计算了日本东北M9.0地震所导致的库仑应力变化(图1左),东北M9.0级地震有效抬升了破裂面两端临近区域的库仑应力积累。考虑到临近破裂面北端的区域2003年发生了M8.0级地震,而破裂面南端距离上次M8.0级以上地震的发生已经过去了快90年,因此此次地震破裂面南端,今后发生强震的可能性更大。

 

图1左为日本Mw9.0东北地震导致的库仑应力变化,橙红色为应力增强区域,蓝色为应力下降区域;右侧为1900年以来日本东部发生的M8.0级以上地震,红色五角星为M9.0级地震震中,紫色方框为东北地震破裂面,绿色为1900年以来M8.0级以上地震。

 
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