Question

中国的地震

Answer 1

中国具有5000年文明历史,为历史地震的考古研究做出了巨大贡献。真正对历史地质环境研究起到重大作用的,主要为唐朝以来,而县志记录比较完备的是在宋朝及其以后,因此历史地震考古资料主要自公元1000年左右较为可用。由于历史文化发展的不平衡,我国县志记录较全的主要集中在黄河和长江中下游,而边远地区则相对缺失甚多。由于地震释放能量级差悬殊,掌控8级特大地震具有重大代表意义,表明历史地震尽管具有缺失的不足和局限性等不利因素,但大震(7级地震)、特大地震(8级地震)相对遗漏的可能性较少,因此,它们仍然可以作为地震发展历史进程中的主体支柱,或者说明了总体发展的大趋势^[80-90]。

1.中国地震目录的概况

中国主要地震目录有以下9种(表6-1),其中3种常用目录的对比情况如表6-2^[65-75]:

表6-1 中国地震目录主要清单一览表

续表

表6-2 中国强震目录对比统计表

上述三种主要常用地震目录对比后,不仅发现地震数量存在一定差异;地震参数也有差异,例如三种版本对8级地震参数也存在一定的变化(表6-3);以及其他问题。总体看,最新出版的目录一般可信度相对较好。

表6-3 三种版本中8级地震参数对比表

续表

注:*表示该条地震参数值为汇编地震目录所引用。

2.中国地震分布的时空变化

根据中国及邻近地区地震震中的分布图(截至1987年),可以看出以下主要特点(图6-14)。

(1)震中平面分布

中国地震在平面分布具有明显的不均匀特点,主要表现为呈带状、面状集中分布,仔细观察还可见到呈现不同级次的集中与分散变化规律。其中最突出的带状分布者:首先是我国台湾-日本地震密集带;其次为东经105°附近的中部南北向地震密集带,将中国分为东部与西部两大震区,东部进一步分为东北区、华北区和华南区,西部进一步分为西北区与西南区,它们的地震发展历史进程也各具特点。

(2)震源深度变化特征

我国境内地震,以浅源地震分布最广,占98%以上,中源地震、深源地震则较少,仅集中在局部地段。

中国东部大陆地区以浅震为主,一般在10～30km深度;在吉林珲春附近较小地段发育震源深达500km左右的深源地震;台湾地区情况比较特殊,大都属于>70km的浅源地震,在其东北、东南海域中也常见到280km的中源地震。

图6-14 中国及周边地震震中分布图(据国家地震局地球物理研究所,1987)

中国西部震源深度一般较东部深了1倍多,深度在60km左右,青藏高原震源深度由南往北存在逐渐变浅的趋势,即南部为15～70km,甚至出现中源地震;中部一般为10～40km;北部一般为10～30km。新疆与其他地区震源深度大都在10～50km之间,唯有与阿富汗、巴基斯坦交界处出现中源地震^[63,64]。

(3)地震震中的平面迁移变化

地震活动随着时间的进程,它们在平面上也在不断地迁移变化。下面叙述两种时间尺度的迁移情况:其一,大时间尺度的迁移变化,见图6-14中公元前780～1900年的历史地震为绿色;1901～1987年的近代地震为红色,二者分布区域、地点明显是变化的,也可以看出它们自西向东的迁移情况。其二,将近代地震时间跨度分为10年左右进行对比分析,也可以看出他们之间的迁移变化,并具有波动起伏变化的特征(表6-4)。

表6-4 中国及邻区不同类型地区频度分布统计表^[88]

(4)地震活动的周期性变化

地震活动随时间进程发展演化,有时地震高潮迭起,有时平静无震,有时出现过渡情况,由此形成不同时间尺度的地震活动周期,常见的有:300年、100年、20年、几年、年、月、日等周期,它们互相叠加交替变化。

其中主要在大震(≥7级)、特大震(≥8级)的时间变化统计分析中比较明显。

1)中国≥8级地震时序与能量释放变化图中(图6-15;表6-3),1556～1739年是以东部大陆地震为主体的活动高潮期,间隔73年(平静)后;又进入1812～2008年(并未结束)以西部特大地震(包括台湾)为主体的活动高潮期。二者加上平静间隔期时间,均在300年左右。

2)图6-16为华北震区的时序分布变化图(第三、第四地震活跃期)。按照历史地震资料,华北震区可以划分出四个地震活跃期、间隔三个平静期,其中,前两个活跃期资料不很完整,第三活跃期历经346年,可细分为9个幕;间隔85年平静期后,出现的第四活跃期经历了162年,可分为7个幕,再次进入平静期已经30多年尚未结束。它们大致与≥8级特大地震的分期相当。由此可以认定,大震活动存在300年左右的活动周期是比较可信的^[65-90]。

3)100年左右的地震周期。相关学者与国家地震局地震预报分析人员,对100年左右的地震活动周期,均有所论述^[63-90],这里就不再重复叙述了。

4)20年左右的地震周期。图6-17为中国大陆地震(≥7级)时序和活动周期划分图,从地震时序、能量、频率三个方面,都可以大致划分出平静阶段8年、过渡阶段6年、活动阶段10年,共计平均为24年的大震活动周期^{[63-75,78,79,86-90]}。

图6-15 中国8级以上特大地震时序与能量释放变化图(据国家地震局地震目录编制)

5)地震的年活动周期:根据国家基本建设委员会抗震办公室1977年汇编《中国六级以上地震目录》,自公元前780～1976年的664次地震农历(阴历)发震月份统计分析,发现正、二、三月与对应的七、八、九月均为发震高潮;而其他6个月则为相对地震活动的低潮,由此表明了地震活动的年周期性特征^[67,68]。

(5)地震能量释放的变化

通过图6-15～图6-17可以看出,中国地震能量释放与其相应的地震时序变化一致,均呈周期性变化;他们一致表明目前我国正处在西部地震区(包括中部南北向地震带)与台湾—日本岛弧地震带的活动高潮期,而中国东部大陆地震区(包括华北震区),则处于地震活动平静期,自1976年唐山7.8级地震及其1977年6.2级余震活动以后,已经平静30多年了,何时转入活动期,目前尚无地震方面的证据。

图6-18为中国大陆及临区浅源强震能量释放分布变化图,自1900～1980年期间,依次出现4次地震能量释放高潮,分别为12、16、14、11年;其间低潮间隔时间分别为6、9、8年;活动周期为20年左右的时间。与图6-17相比,相同资料不同学者分析结果,也大体一致,表明他们的可信度还是比较好的^[63、89]。

(6)对上述地震活动现象的部分解释与小结

地震属于内动力地质现象,是地壳中能量聚集和释放过程的表现,也是现今地壳运动的表现形式之一。地震的成因甚多,就我国的情况来说,李四光教授认为:地震是地质问题,由此倡导地震地质,从而探索和解决地震预报问题。这是一值得跟进的研究方向,后面将从中国地震与地质构造体系的关系研究问题^[1,13]。

地震中的部分现象,经过天文地质研究,获得一些解释,例如发震时间与宇宙空间星球运动空间位置有关,至少可以用以说明地震能量聚集已经达到临震状态之际,加上星球之间引力叠加,引起地球固体潮的变化,而激发了地震的发生,这点至少对临震预报是有用的。

图6-16 华北震区时序分布变化图(第三、第四地震活跃期)

图6-17 中国大陆地震(≥7级)时序和周期划分图

图6-18 中国大陆及邻区浅源强震能量释放分布变化图

通过地震资料的分析讨论,关于中国东部大陆中近期大震预测分析如下:

其一,中国东部大陆目前处于第四、五地震活跃期之间的第四平静期,已经平静30多年了。何时进入第五地震活跃期,现有地震资料还难以确定,即难以肯定推断确定,如果按照第三平静期85年的重复推演,则尚需等待近50年时间;如果按照第三活跃期与第三平静期的时间尺度比例关系,用第四活跃期的时间比例,类推第四平静期时间尺度,则第四平静期可能为40年左右,则已经过去30多年,也就是说10年、8年即可进入新的地震活跃期(第五活跃期),对东部大陆地震形势就很紧迫了,因此,提前做好大震将要频繁发生的准备,实属非常重要。我们还能回忆起在华北地震区1966～1976年间,邢台地震、渤海地震、海城地震、唐山地震的大震活跃幕时,每次震后造成的极其严重的伤亡和财产损失。类似的情况如果将在北京附近重复发生,生命财产的损失将极为严重,经济损失惨重,为此提前做好大震预测、预报、预防,是极其重要的任务,决不可轻率、忽视。我们地震地质工作者应该积极努力,沿着李四光教授开创的道路,科学地积极努力探索前进。

其二,如果我国东部大陆进入第五地震活跃期时,则西部大震与我国台湾-日本地震带地震活动情况,将可能发生什么样的变化?据目前我们的科学水平,还不能准确地回答这个问题。有一点可以提供参考:我国西部大震进入完全平静的可能性较小,但大震的频度可能相对降低;太平洋西岸岛弧地震带,包括台湾的大震频度也可能相对降低,但不会完全停止;同时火山活动也会随之相应减少。这仅仅是一种分析看法,还需等待实践来证实。

Answer 2

最新研究发现，盆地的形成过程与冲积平原的形成过程是完全一样的，在实验室可以获得这个结果。根据这个发现，就能够证明，板块并不存在。