近期以能量为抓手，搞懂了有关岩石或锁固段破裂过程中的能量转化与能量分配“密码”【1-3】，也导出了锁固段破裂发震时计算地震波辐射能的公式，即：

E=0.5VDtDe =0.5GV De² =0.5V Dt²/G   (1)

式中，V为锁固段体积；G为锁固段剪切弹性模量；Dt为应力降；De为伴随应力降产生过程的剪切应变增量，即发震时锁固段沿断层的滑移应变。

据式（1），咱就可以完成以前想做但没法做的事儿——计算锁固段体积。我们曾推测，能发生一次M_S8.0左右标志性地震的载体（锁固段）尺度起码得有数十公里，但到底有多大靠拍脑袋不行，得采用科学方法确定才行。

以下，以2008年汶川地震（M_W7.9/ M_S8.1）为例，根据式（1）算算该震的发震锁固段体积有多大。

汶川地震后，不少机构和学者开展了该震的破裂过程反演，获得了关于该震地震波辐射能、地震矩、滑移量与应力降等参数的数值结果。从所得结果的一致性考虑，咱觉得USGS给出的结果（陈学忠等，2008）较有代表性，其给出的地震波辐射能E=1.58x10¹⁶(N.m),应力降Dt=2.06(MPa)。此外，地震学上常采用的剪切弹性模量为G=3x10⁴(MPa)。把这些参数代入式（1），则可计算汶川地震的发震锁固段体积。

将有关参数代入式（1）得，V=2.24x10¹⁴(m³)。感觉好大哦！为便于形象地理解有多大，咱按体积等效原则把其视为一个圆球体，可算得等效球体的半径约为38km。虽然地震参数的不确定性会给体积计算结果带来误差，但用上述方法可大致估算体积的量级，从而知晓锁固段是一个很大尺度的岩体，是没有问题滴。

根据咱前两篇博文【1-2】的分析，地震波辐射能取决于锁固段被加载至某一点时的可释放应变能密度、地震效率和锁固段体积。所以说，锁固段体积是影响地震震级的重要参数，不容忽视。

因为可储存最大应变能密度与锁固段强度有关，即强度大的锁固段可储存的最大应变能密度也大；再者，地震区最后一个锁固段断裂导致主震发生时，会有相当大的应力降产生，相应地地震效率也较高，这能导致储存能量得以充分释放。据此，可认为主震震级主要取决于锁固段强度和体积。鉴于每个地震区锁固段（岩石）的强度和锁固段的尺度均存在上限，故地球所能发生的最大地震震级也存在上限。

这个上限究竟是多大呢？目前还不能给出一个定值，但估计M_W10.0搂不住，因为：（1）根据我们的预测分析，曾发生M_W9.5标志性地震的瓦尔迪维亚地震区和曾发生M_W9.3标志性地震的旧金山地震区，均处于向下一次标志性地震的演化过程中；（2）每个地震区的地震周期历时均很长，在主震发生前会发生多次标志性地震，且主震前发生的地震表示地震区处于能量积累状态；（3）随着主震前地震区能量的不断积累，后续承载力（正比于强度和尺度）较高的锁固段破裂会发生更大的标志性地震；（4）某地震区具有最高承载力的最后一个锁固段断裂时将发生该区当前地震周期最大的一次标志性地震——主震。基于上述分析，起码可认为这两个地震区未来具有发生不小于M_W10.0主震的潜力。

参考

【1】震级与应力降无关吗？

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=575926&do=blog&id=1169031

【2】以地震效率为纽带，掀开Benioff应变的“盖头”

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=575926&do=blog&id=1168968

【3】岩石变形破裂过程中的能量转换与能量守恒

http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-1163395.html

其他（略）