“土敘地震”的破壞力量為何如此劇烈

2023年2月6日當(dāng)?shù)貢r間凌晨4：17，土耳其東南部發(fā)生7.7級地震；大約9個小時之后，當(dāng)?shù)貢r間下午1：24，再次發(fā)生7.6級地震。這兩次地震造成了嚴(yán)重人員傷亡。據(jù)土耳其和敘利亞政府及救援機構(gòu)消息，截至2月10日，土耳其南部靠近敘利亞邊境地區(qū)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(yù)測？本報記者專訪了中國地震學(xué)會構(gòu)造物理專委會副主任、香港中文大學(xué)理學(xué)院地球環(huán)境科學(xué)系副教授楊宏峰。

 

地震發(fā)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(xué)、斷裂帶和誘發(fā)地震等研究，已在國際期刊上發(fā)表相關(guān)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(zhì)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(cè)都形成了大型走滑斷裂帶，故而地震頻繁發(fā)生。

 

2月6日發(fā)生的7.7級地震，發(fā)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(fā)生之前，東安納托利亞斷裂帶已經(jīng)陸續(xù)發(fā)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(guī)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(xiàn)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(fā)生的地點，最近的一次，是發(fā)生在1999年8月17日的伊茲米特7.6級地震，導(dǎo)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(jīng)常在地圖上僅僅標(biāo)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(dāng)于兩個重力加速度。”楊宏峰介紹說。

 

斷裂帶的不同段落都產(chǎn)生了破裂，破裂過程極為復(fù)雜。在2月6日7.7級地震發(fā)生之后不久，在震中附近發(fā)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(chǎn)生了一個7.6級的強震。7.6級的強震并非發(fā)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(qū)的影響，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)7.6級地震很可能是被7.7級地震觸發(fā)產(chǎn)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(fā)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(fā)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(jié)的規(guī)律。從目前看，這個規(guī)律并沒有太大的波動。”

 

人類對于地震發(fā)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(zhǔn)預(yù)測被譽為地球科學(xué)的“圣杯”之一，是很多地球科學(xué)工作者的畢生追求。目前，科學(xué)家尚缺乏系統(tǒng)可靠的辦法，實現(xiàn)同時對地震三要素的精準(zhǔn)預(yù)測，原因在于，目前人類對于地震發(fā)生機理的了解依然有限。

 

據(jù)楊宏峰介紹，大多數(shù)破壞性地震發(fā)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(shù)認識都是基于地面上的觀測獲取，導(dǎo)致對發(fā)震斷層的狀態(tài)演化的認識精度有限。

 

此外，大多數(shù)破壞性地震的復(fù)發(fā)周期很長，通常達數(shù)百年甚至數(shù)千年。人類開展現(xiàn)代地震學(xué)研究的時間相對很短暫，使得可靠的參考數(shù)據(jù)有限，也給精準(zhǔn)的地震預(yù)測帶來了挑戰(zhàn)。

 

但是，隨著人類對地球科學(xué)研究的深入，現(xiàn)代地球科學(xué)家通過多種手段，包括現(xiàn)代地殼運動場、斷裂帶曾經(jīng)發(fā)生過的歷史地震等信息，已經(jīng)對可能發(fā)生大地震的地區(qū)有了較好的了解。

 

例如，此次土耳其發(fā)生7.7級地震的東安納托利亞斷裂帶、2022年瀘定發(fā)生6.6級地震的鮮水河斷裂帶、2022年門源發(fā)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(xué)家所認識到，并正在深入研究。

 

通過結(jié)合其他地震規(guī)律，可以給出某一斷裂帶發(fā)生地震可能震級的概率大小，也可以計算出某一區(qū)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(yù)測手段已經(jīng)比較成熟，并已應(yīng)用于防震減災(zāi)工作。

 

（記者張建松）