对日本9.0级地震成因的新解说

Seisman

2011年3月11日的日本9.0级大地震的爆发，可能是由于该地区地下深部的特殊构造造成的。

研究日本本岛及日本海地区（35～55°N，133～145°E）1998年以来M≥4.8的地震震源深度资料发现（图1），在深度300km以下存在一个深源地震活动区，是全球10个深源地震活动区之一，在深度50～150km之间存在一个较窄范围的中等深度地震活动区，其上则是地壳内的浅源地震活动区。

为便于作图，图1中35km以上的地震少画了一半。

研究该地区同期地震活动的时间序列（图2）发现，自2000年，或者说自2002年以后，中、深源的地震活动明显增强，并存在自下而上逐层驱动的趋势。

研究该地区同期的火山活动发现，围绕着中等深度地震活动区，2000年以来发生多座火山的多起喷发。而且，火山喷发前都伴有中、深源地震活动增强的迹象。

综合上述资料，根据作者的“地震地热说”（陈立军，2000，地震地质），本文做出一个新的解释如下。

日本本岛及日本海地区存在一个深度在600km以上的柱状地幔变异体，作者定义为地震地幔柱。地幔柱根部的深源地震活动相当于“热机”，以暴沸或者快速运移的方式启动并供给壳幔过渡层能量，并以中等深度地震活动和火山喷发进行能量调整与释放，当能量过剩时则会沿着地壳内的薄弱构造发生强烈地震。

由于地震地幔柱长时间地增强活动，构成一个高温高压的独特环境，地震和火山在所难免。基于这种说法，可以较好地解释震中破裂的逆断层性质，解释新闻图片中地表断层近似垂直的破裂，解释震后本州岛的东移。新燃岳火山震前的喷发和3月13日下午的再次喷发更是最好的证据。

这或许正是日本国多地震、多火山的真正原因。火山喷发可以改造或新生岛弧，强烈的地震可以改造或产生新的断裂或者海沟，因此岛弧和海沟或许正是地震地幔柱长期活动的产物。

本文所采用的地震资料取自http://www.ncedc.org/ 网页的ANSS地震目录，火山资料取自http://www.volcano.si.edu/网页的GVP火山月报，谨此致谢。

（2011.3.15 二稿）

图1  日本地震活动的三维分布

（1998～2010.8，M≥4.8）

图2  日本地震活动的时序图

（1998～2010.8，M≥4.8）