• 日本近海發(fā)生7.4級強(qiáng)震并引發(fā)海嘯預(yù)警，震中距本土僅約100公里。地震由構(gòu)造板塊在液態(tài)緩沖層上運動碰撞引發(fā)。
• 板塊邊緣碰撞積累應(yīng)力，應(yīng)力釋放時產(chǎn)生地震波，導(dǎo)致建筑物劇烈晃動乃至坍塌，并可能觸發(fā)后續(xù)余震。
• 地質(zhì)俯沖帶地震風(fēng)險最高，日本、南美西海岸和印尼是全球最活躍地震區(qū)，過去20年破壞力最強(qiáng)的三次地震均發(fā)生于此。

一場強(qiáng)震突襲日本。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局測定，此次地震震級達(dá)7.4級，震中距日本本土僅約100公里。日本相關(guān)部門隨后緊急發(fā)布了海嘯預(yù)警。

這并非日本近海首次發(fā)生強(qiáng)震。那么，究竟是什么深層機(jī)制導(dǎo)致該地區(qū)頻繁發(fā)生地質(zhì)震蕩？

構(gòu)成地球最外層的構(gòu)造板塊，是引發(fā)此類地震的根本動因。位于波茨坦的德國地球科學(xué)研究中心教授奧利弗·海德巴赫指出：“地球上共有14個大型構(gòu)造板塊。它們就像貼在網(wǎng)球上的郵票一樣，處于相對運動之中。”

這些板塊由冷卻的巖漿構(gòu)成，形成了厚度達(dá)20至100公里的地球表層。這位地震災(zāi)害專家解釋道，隨著地層深度的增加，溫度不斷攀升，最高可達(dá)約1200攝氏度。

在極端高溫作用下，巖石開始出現(xiàn)部分液化。由此形成了一層液態(tài)緩沖層，構(gòu)造板塊便漂浮其上。

地震：地震波可造成毀滅性破壞

漂浮在巖漿床上的板塊邊緣發(fā)生碰撞時，內(nèi)部應(yīng)力便隨之產(chǎn)生。海德巴赫形象地比喻道，這宛如將兩塊木頭不斷相互擠壓，直到其中一塊突然發(fā)生相對位移，地震便在這一瞬間爆發(fā)。

板塊邊緣的相互作用通常表現(xiàn)為三種形態(tài)：側(cè)向滑動、單側(cè)俯沖（即一個板塊切入另一個板塊下方），以及正面碰撞。

地震一旦爆發(fā)，釋放出的部分能量會轉(zhuǎn)化為地震波，這也是其具備毀滅性破壞力的核心原因。海德巴赫表示，地震波的擴(kuò)散機(jī)制猶如將石子投入水中，隨后激蕩出具有特定振幅和頻率的波紋。

這些表面波會引發(fā)建筑物劇烈晃動，并最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性坍塌。如同乒乓球在兩端來回彈射一般，應(yīng)力會傳遞并積累至相鄰的斷層系統(tǒng)中，進(jìn)而觸發(fā)新的震動。

海德巴赫進(jìn)一步解釋稱，正是基于這種應(yīng)力傳導(dǎo)機(jī)制，在整個地質(zhì)系統(tǒng)重新恢復(fù)平衡狀態(tài)之前，往往會伴隨大量余震的發(fā)生。

高風(fēng)險地區(qū)分布特征

地質(zhì)學(xué)上的“俯沖帶”面臨的風(fēng)險尤為突出，這類區(qū)域通常會發(fā)生一個板塊向另一板塊下方劇烈擠壓的現(xiàn)象。在這些地帶，往往會遭受最為慘重的破壞。海德巴赫指出，這正是2011年日本福島地震震級高達(dá)9.2級的深層原因。

據(jù)該專家分析，全球最活躍的地震熱點區(qū)域主要集中在南美洲西海岸、印度尼西亞以及日本。在過去20年間，這三個地區(qū)分別發(fā)生了破壞力最為驚人的三次大地震。

盡管1964年美國阿拉斯加州發(fā)生的9.2級地震保持著最高震級紀(jì)錄，但其造成的實際破壞卻相對有限。海德巴赫總結(jié)道：“這是一個非常經(jīng)典的案例：發(fā)生了極其強(qiáng)烈的地震，但幾乎無人察覺。”

作者：丹尼爾·魏德曼

來源：Ursachen von Erdbeben und das Risiko für Deutschland: Experte spricht Klartext

文章僅供交流學(xué)習(xí)，不代表本號觀點