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TUhjnbcbe - 2023/8/2 20:15:00

所谓余震,就是一次大地震(被称作“主震”)发生以后,在震中及其附近地区发生的一系列震级小于主震的地震。对于地震,大家可能关心更多的是“主震”,但对于地震专业工作者来说,弄清余震的发展趋势,做出准确的判断和预测,也是尤为重要的。

在说“余震”之前,咱们先再次理解一下地震。地震是断层上应力积累到一定程度,最终释放的结果,有点“哎呀哎呀,我承受不住了,爆发吧小宇宙”的意思。

但是仅一次大地震往往很难把断层调整到稳定的“最佳状态”,这个调整的过程中就出现了“余震”。

简单来说,就好像将黄豆倒进一个玻璃瓶里,看似装满了,但摇晃几下之后总会出现一些空间,再填满之后再摇晃,又会出现新的空间。我们可以把豆粒之间发生的位移看作是一次次小的地震,在摇晃的作用下豆粒逐渐堆积得越来越紧密。而要达到最终的平衡,往往需要多次地摇晃。

余震便是这样一个通过震动释放剩余能量并趋向达成最终“平衡”的过程。

余震都发生在哪里呢?

根据上述解释,余震肯定发生在主震发震断层上,才能继续“调整状态”。但断层短则几公里,长则上百、上千公里,这余震是均匀分布,还是“重点突出”呢?

余震的分布特点受许多因素控制或影响,对于不同的地质构造,其余震的分布是不同的。而年唐山地震的余震竟然像“跷跷板”一样,在两地频繁交替发生。

年唐山发生7.8级大地震,主震震中位于唐山市,而余震则主要发生在其南侧的天津市宁河县,再后又向河北省滦县等唐山以北的区域扩大,随后在两端之间频繁交替发生一系列的余震活动。

这就像鱼缸里的水一样,晃动鱼缸后,水在左右两侧来回摆动,直至重新回到静止状态。

唐山断裂带最初由唐山市向西南方向的宁河县发展,到达宁河地区后,受蓟运河断裂的阻挡而停止,并在与其相交会的地方形成了一个余震集中区。当唐山—宁河段破裂完成后,唐山断裂的破裂方向转向东北方向,并在与滦县—乐亭断裂交会的地方发生了7.1级滦县地震,同时又形成另一个余震集中区,从而完成唐山断裂带的早期破裂过程。

唐山地震与余震震中分布及其与断裂构造的关系图

①宁河-昌黎深断裂②蓟运河深断裂③丰台-野鸡坨大断裂④滦县-乐亭深断裂⑤唐山断裂带

滦县7.1级地震后至宁河6.9级地震发生前,围绕唐山主震区和滦县强余震区又发生了一系列大于4.5级的余震。但随着时间的推移,地震强度逐渐降低。当唐—滦地区余震频繁,破裂不断发生的同时,宁河地区却相对稳定,很少有大于4.5级的余震。这种情况表明,当唐山断裂的东北段不断释放应力、地震频繁发生时,西南段的宁河地区逐渐地加大应力积累,从而为6.9级强余震的发生提供了条件。

宁河6.9级强余震发生后,在半月之内4.5级以上的余震绝大部分分布在唐山—宁河地区,而唐山—滦县地区又转为相对平静,没有强余震发生。半月后余震又重新移至唐山至滦县一带,开始了第二阶段的破裂调整。唐山主震发生后,余震有两个阶段做有规律的迁移,每个阶段均开始于西南段宁河地区,结束于东北段的滦县—卢龙地区,最后进入全面调整。

唐山地震余震(M≥4.5)(7月28-30日)震中迁移顺序分布图

余震“两头跳”

余震在主震两头交替出现的现象,在年邢台地震发生后被地震工作者发现并总结出来。

邢台地震的强余震多数都集中在南头的隆尧县牛家桥至邢家湾一带和北头的宁晋县百尺口至四芝兰一带,每当南头发生Ms≥4.0级地震时,4—5天之内北头一般都有相同级别的地震发生。因此,地震工作者形象地称此为余震“两头跳”现象。

邢台地震序列M≥3.0地震震中分布

邢台地震区的平衡活动

这种现象在年汶川大地震中表现得也很明显:汶川地震发生在南北地震带的中段,即映秀镇—北川之间余公里的地段,尤以两端的破坏最严重。震后两三个月后,地震活动区域开始向南北两侧扩展:北侧发展到青川—平武的6.4级强震,继而推移到甘肃文县的4.7级地震,达到南北地震带的北部。而南侧则推移到攀枝花甚至云南,发生了攀枝花6.1级地震,属于南北地震带的中南段。较小的余震则在之间活动。历经了这样一个演变过程后,汶川地震序列才渐渐缓和平稳下来。

汶川地震震中的空间迁移图

余震为什么会出现“两头跳”的现象呢?

地震不同于爆炸,一次就把能量释放完。地震是断层的“局部撕裂”,而断层构造面状存在的,在地表变现的就是线状延伸的。于是,一旦断层的某点释放掉积蓄的能量,构造应力的集中点便会迅即转移到断层两端,继续激发出一些小的破裂,最终才能完成整体的平衡。

这个牵动过程同衣服扣眼的应力状态是一样的:别看扣眼小,两端受力大。对两端的受力处必须密线缝紧,否则最容易撕裂的地方就发生在扣眼的两端。

余震“两头跳”并不可怕,说明断层正在通过两端撕裂的方式进行着整体调整,两端更外围的岩石强度如果扛得住,余震就在两端之间的区域活动,比如邢台地震和唐山地震;如若两端扛不住,余震就进一步向外扩展,直到在更大的区间内被锁住,汶川地震就是这样。

不过,就现有的资料来看,这种跳跃或迁移的现象多出现在7级以上的大震之后。弄清余震分布的模式,还需要我们继续摸清地下活动断层的分布、性质和应力状态,这也正是地震预报的基础性工作。在地震这件事上,需要做到知己知彼,方有可能有效预测预防地震。

参考文献:

1.李志义等,从地震构造看宁河6.9级余震与唐山主震的关系;

2.郭妍,大震区的平衡活动;

3.武玉霞,《小谚语大道理—地震必读》;

来源:震知卓见

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