印尼9级地震的成因分析

陈立军

2004年12月26日印尼发生9.0级地震，2012年4月11日又发生8.6级地震。两地震相距不远。媒体公布的成因系碰撞和俯冲所为，作者以为未必。

1. 印尼地震柱的立体图像

印尼地震柱是全球24个地震柱之一，其立体图像如图1所示。

图1中的右侧为全景图，左侧为全景图向经向和纬向的投影。

全景图显示该地震柱存在多个分支。地震柱的各个分支总体是直立的，但班达海分支略向西倾斜，松巴岛分支则在200～500km深度层略向北鼓出。

左侧上图由东向西看，地震柱在南纬4°～8°之间200km至676km深度内是完全直立的，说明俯冲之说似有难言。

左侧下图由南向北看，地震柱似一幅被掀起的帘子，东经104°以东地震活动深达676km，而以西则只有300km深度。很显然，该地震柱在东西剖面上并不是整体性活动的，以致碰撞之说也颇有疑惑。

图1  印尼地震柱的立体图像

（据ANSS地震目录，1963～2012.5.9，M≥4，图上方标明了壳内强震；

火山资料据GVP火山月报，红色三角形中的数字为火山个数）

2. 印尼地震柱的三段活动模式

印尼地震柱的地表平面分布如图2所示。

鉴于该地震柱在东西剖面上并非整体性地活动，故将其划分为三段地块来加以研究。东经121°以东划为班达海段，115°以西划为苏门答腊段，中间的114°～122°划为松巴岛段。松巴岛段向东西两侧各覆盖了1°，为的是避免接缝处遗漏地震或火山，对中、深部的地震活动状态并无影响。

图2  印尼地震柱地震活动的地面投影

（据ANSS地震目录，1963～2012.5.9，M≥4）

三分段的中、深源地震活动时序图分别如图3～图5所示。

由图可见，三分段的中、深源地震活动方式存在明显的差异。

图3班达海段和图4松巴岛段活动方式大体相似，从地表到600多公里深度上各个地层均有大量地震活动，都存在从下而上逐层驱动的趋势，而且向上驱动速度很快。差异在于，两地段的活动位相略有差异，向上驱动的速率也不完全一致，松巴岛段的向上驱动速率可达100km/a以上，而班达海段的速率则在100km/a左右。这两地段由于向上驱动速率很大，因此地表影响似乎以火山活动为主，壳内强震活动频次偏少，强度偏低。

图5苏门答腊段500km深度以下的地震活动与图3、图4的深部活动基本一致，但是在300～500km深度层缺失地震活动，致使向上驱动的速率大为衰减。按照300km以上深度的速率估计，大约为30～40km/a，因此由600多公里深度地震活动到达地表的影响大约要经历10～20年。该地段由于向上驱动速率较小，便于壳下能量的累积，地表影响似乎以壳内强震活动为主。2004年的9级地震和2012年的8.6级地震都发生在这里。

由图3～图5的对比，发现一个问题，即苏门答腊段，尤其在爪哇岛及以西的地区，在300～500km深度内或许存在不利于中深源地震活动的地层或者物质（比如石油或者天然气一类吧—推测而已），但是又能缓慢地将深部能量转移到达上层。

图3  班达海段的中深源地震活动时序图

（据ANSS地震目录，1963～2012.5.9，M≥4；火山资料据GVP火山月报）

图4  松巴岛段的中深源地震活动时序图

（据ANSS地震目录，1963～2012.5.9，M≥4；火山资料据GVP火山月报）

图5  苏门答腊段的中深源地震活动时序图

（据ANSS地震目录，1963～2012.5.9，M≥4；火山资料据GVP火山月报）

3. 苏门答腊段的未来活动趋势

由图5可见，苏门答腊段在今年的8.6级地震活动后，其地震活动态势尚未衰减完毕，今后的3年内或许还会有7～8级的壳内强震活动或者火山喷发。

图6为苏门答腊段中深源地震活动向经向和纬向的投影。

苏门答腊段地震柱的出地点在爪哇岛附近。图6的两张图一致显示火山活动多靠近出地点，而壳内强震活动则多远离出地点。未来的壳内强震活动或火山喷发仍将遵循这个全球各地震柱普适的基本规律。

此外，班达海段未来3年似乎也存在火山活动的可能性。

图6a  苏门答腊段中深源地震活动的经向投影

（据ANSS地震目录，1963～2012.5.9，M≥4，图上方标明了壳内强震；

火山资料据GVP火山月报，红色三角形中的数字为火山个数）

图6b  苏门答腊段中深源地震活动的纬向投影

（据ANSS地震目录，1963～2012.5.9，M≥4，图上方标明了壳内强震；

火山资料据GVP火山月报，红色三角形中的数字为火山个数）

本文引用的地震资料取自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。

（2012.5.16 初稿）