這年頭什麼都是套路,那,地震呢?

ADVERTISEMENT

我們都知道,地震的發生是有週期性的。在同一個地點,每隔一定的時間,地震就會發生一次。那麼是否就可以說,我們找到了地震發生週期的規律,就可以預測了呢?

地震本身是一個非常複雜的東西,對地震震級的測量和計算,卻存在很大的不確定性。地下介質本身非常複雜,對地震波的傳播影響非常的大;震源機製(如正斷層、逆斷層和走滑斷層)等也非常複雜;加上觀察儀器與計算方法的誤差等,這些因素導致了我們最後得到的震級可能與實際的震級有偏差。如地震發生後,計算出來的震級是8.5級,可能實際的震級只有8.2、8.3級。而且,巨型地震的劃分(>8.5級)也只是一個經驗的劃分,大於這個震級的地震是否具有全球性的影響,什麼才是全球性的影響,目前也沒有定論。

再者,是否可以不考慮地震發生的具體地質背景,而隻根據有限的幾個例項,統計其發生的時間,找出一個規律,就當做重大發現呢?答案是否定的。在實際的地震研究中,確實很多學者在統計地震的發生次數、時間、地點、造成的人員傷亡和經濟損失等。但這種做法的目的是讓人對地震的威力有一個直觀的的印象,強調研究地震發生原理以及做好防震減災工作的必要性。但從來沒有人在不考慮具體地質背景的情況下,只是根據地震發生的時間序列,來找地震發生的規律。

那麼怎麼樣研究地震週期呢?

在當前的地震學研究中,有一個分支,叫古地震學。這個學科就是研究人類在有確切的地震記錄以前發生的地震。其研究方法如下。

首先,是在曾經發生地震的地方,找到斷層,開挖探槽。然後通過觀察取樣測試等,得出本地區歷史上發生地震的時間,找出地震週期。

開挖探槽(順便吐槽,挖探槽真累死人,作者拍攝

這是探槽挖好後繪製的沉積物及斷層穿切關係圖。根據沉積物的錯動關係,可以在這張圖上識別出

6

次古地震張事件。圖中的黑色豎線或斜線表示斷層,用

F

ADVERTISEMENT

表示。

[1]

如圖中,斷層F3(紅色箭頭處),切斷了第5層,但是卻沒有切斷第4層,這說明在第5層沉積之後和第4層沉積之前這兩個斷層發生過運動,即發生過地震。那麼,就可以在第5層沉積物的上部和第4層沉積物的下部分別採集樣品,然後測定年齡,斷層活動的年代進一步推測地震發生的時間。這裡只是限定,而不是能準確的測定。由於樣品的限制,圖上識別出的6次地震事件只能限定最後兩次發生的年齡。再根據該斷層上另一個探槽的資料,可以判斷本地幾次地震時間發生的年代。

賀蘭山東麓斷裂南段(左)和中北段地震發生時間

ka

為千年)

從表上可以看出,

1.4

萬年以來,賀蘭山東麓斷裂南段共發生

3

次地震事件重複週期約為

6000

ADVERTISEMENT

年和

5000

年;而在中北段,地震重複週期為

3300

年、

2000

年和

2400

年。

[1]

在同一個斷層中,不同的位置發震週期都不一樣;在不同的斷層乃至不同的地質背景下,地震週期更是千差萬別;況且目前的方法手段還不能做到精確的定年。這些因素決定了並不能根據簡單的統計方法不加區別的計算週期去預測地震。

地震發生的週期短則幾十年,長則幾乎可以與人類的文明史相當,甚至更長。人類有價值的地震記錄不過幾百年,從這些記錄中,我們只是知道了地震的發生是有週期性的,現在的地震理論研究也是基於週期性來進行的。但這些對地震的精確預報並沒有帶來非常大的幫助。

爽約的地震

ADVERTISEMENT

地震也是有脾氣的,它根本不就按規則出牌,該來的時候不一定來。請看這個傢夥。

在美國加利福尼亞San Andreas斷層上的Parkfield地區,自1857年有地震記錄以來,分別再於1881、1901、1922、1934、和1966發生6級左右的地震,每次地震的平均間隔約為21年。其中,只有1934年地震提前了10年發生,其他幾次都比較守時。1966年地震之後,地質學家預測在1987年或1988年有一次地震,最遲不會晚於1993年。所以,從1985年開始,來自一百多名高校、研究機構的科學家開始合作在這裡佈設大量的觀測臺站,並進行了長期的觀測記錄,以期得到地震發生時詳盡的資料,使我們得到更多的關於地震的認識。

但是,這次地震爽約了。1987年沒來,1988年也沒來,直到1993年,還是沒來,一直沒來。隨著觀察時間的延長,經費也在不斷的追加,同時也引來了很大的爭議。這次觀測直接引發了1997年的大討論。一派認為地震不可預測,一派認為地震可以預測,不可預測的說法似乎佔了上風。隨後幾年,爭論減弱,風頭好像過去了。這時候,2004年,地震毫無預兆地來了。這次爽約地震帶來的直接後果就是給人類的地震預測蒙上了陰影,1970年代以來高漲的預測雄心被嚴重挫傷。在多個國家的地震研究規劃中,預報被直接排除掉,而轉向對地震發生機理的基礎研究。

Parkfield

地區地震發生的週期

[2]

以上的例子提示我們,地震週期好像也不是那麼的準確,不能根據週期來預報。我們隻知道這裡曾經發生過地震,將來還可能會發生地震。但是,地震什麼時候來,有多大震級,是現在我們無法精確掌握的。地震的預報研究還有一段非常漫長的路要走,甚至需要地學理論的革命性變革。但目前,板塊理論仍是最不壞的理論。

美國地質調查局(USGS)的地震記錄是什麼樣的呢?

美國地質調查局是世界上地質學研究的頂級機構,它釋出的地震記錄具有非常高的權威性。那麼實際上那些地震記錄是怎麼樣的呢?怎麼查詢世界上某一時間段內發生的地震呢?下面的資料來源於USGS[3]。

在下面這張表中可以選擇你要查詢的條件(http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/epic/)。

1970年至今,世界上8級即以上地震記錄

下面是7級地震記錄,太多了,只能列舉幾年的記錄

7級以上地震每年都有好幾次,如果把7、8級的地震放在一起統計,幾乎可以任意找出很多個天數作為他們發生的規律。

» 果殼精選

ADVERTISEMENT