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从2009年意大利6.3级地震孕震过程分析,剖析地震专家误判的原因

已有 3021 次阅读 2012-10-29 22:08 |个人分类:科研随想|系统分类:科研笔记|关键词:意大利拉奎拉地震,孕震过程| 孕震过程, 意大利拉奎拉地震

这几天,因意大利地震学家预报“不地震”而判刑事件,全世界闹得沸沸扬扬,众说纷纭。

200946,在意大利拉奎拉发生了Mw6.3级地震,震前小震事件不断,意大利地震学家根据有关的数据判断“不地震”,而实际发生了强震,结果造成了重大的人员伤亡和财产损失。

该强震能被提前预测吗?震前的小地震事件是前震事件吗?之后还会有更大的地震发生吗?本文将根据我们提出的孕震断层多锁固段脆性破裂理论和相关预测方法[1],探讨这些问题,以达到抛砖引玉的目的。

根据我们的预测方法,孕震区域的划分需根据活动断裂的分布确定。非常遗憾,我们没有意大利及邻区的活动断裂分布图,只能根据一些经验公式粗略确定孕震区域。

BufeVarnes[2]依据对国外多个地震实例的统计分析,提出了孕震区域临界半径R与震级M的统计关系为:

lgR=-0.2+0.36M                       1

彭可银等[3]根据对中国多个地震实例的分析,也提出了如下的经验关系:

lgR=0.29M+0.49                      2

虽然上述公式是统计关系,用于实际孕震区域划分并不一定可靠,但在已知震级(下次地震震级约为6.8级)的情况下大概估算孕震空间尺度应该是可以的。根据以上公式,估算的拉奎拉孕震区域半径为117-207km。实际分析发现,在150-170km范围内,计算结果较为稳定。

地震目录数据引自美国地震信息中心(NEIS网站),CBS值计算时,数据时段为1973419201266日间的所有事件。

从图1看出,经误差修正后,根据1984429开始的ML6.1级震群事件,可预测到1997926ML6.4级地震发生时对应的临界CBS值;第二锁固段以震群方式连续破裂,并与1998年底破裂完毕。之后,一直到200946Mw6.3级地震发生前,小地震事件不断。值得指出的是,在Mw6.3地震发生前的45,曾发生了ML4.74.1级地震。

根据我们的分析,Mw6.3级地震是第三锁固段在膨胀点处的标志性事件,一般而言,下一个锁固段在膨胀点处的事件震级(例如Mw6.3)与上一个锁固段在峰值强度点处的事件震级(例如ML6.4),相差不大。

我们推测,第二锁固段与第三锁固段距离相差较远,且非共线排列,因此第二锁固段破裂后,应力不能迅速转移到第三锁固段使之变形破裂到膨胀点,因此存在着1998年底到200946之间的应力转移时间段,在此时间段发生的小地震是因为应力转移导致的,之间的小地震并不是Mw6.3级地震的preshock事件。Mw6.3级地震发生前两个月的小地震,包括震前前一天的ML4.74.1级地震,并不是Mw6.3级地震的foreshock事件。显然根据这些小地震事件,无法判断后续Mw6.3级地震的发生。写到这里俺想,搞不明白的事儿还是不说为好,没人会把你当“哑巴”卖了。

意大利地震学家说“不地震”,情有可原,因为他们不明白孕震断层多锁固段连续或间断破裂的情况,且说“不地震”的概率要大。

现在,大家弄明白了吧。愚弄意大利地震学家的是“多锁固段”的存在。在一个地震区内,只要存在有锁固段,它们必须全部破裂完毕,直至主震发生才肯罢休。在一个地震区内,是否还有锁固段未破裂呢?这需要根据地质与地球物理的调查,结合地震活动性的判断,才能确定,这应是地震学家们未来的重点研究方向。

在一个地震区,某个强震发生后,在未来不太长的时间范围内,是否还有与之相当的强震或更大的强震事件发生呢?最简单的方法是研究该地震区的历史强震记录,若实际发生的强震震级未达到历史强震震级,大多情况下,后续还会有强震事件发生。

根据我们的理论,Mw6.3级地震也不能被预测,但可以提前做出判断。我们可以根据Mw6.3级震群事件预测下一次强震。

由于2009Mw6.3级地震是第三锁固段在膨胀点处的事件,当到达峰值强度点时,必有更大的事件发生。我们预测的震级是Mw6.8级,地点在拉奎拉附近,临界CBS值是2.02E+08(J1/2)。预计Mw6.8级强震发生前,在该地震区还将发生多次Ms3.0-5.6级左右的preshock事件,望意大利有关部门早做抗震减灾的准备工作。

2009年的Mw6.3级地震,意大利地震学家是错过了,且遭受了牢狱之灾。希望意大利地震学家们振作起来,将功补过,将之后的Mw6.8级地震预测成功。

还是古语说得好:亡羊补牢,未为晚矣。

备注:等我们拿到有关的活动断裂分布图后,将做更为准确的分析。

1 意大利拉奎拉地震区(R=150km1973419201266CBS值随时间变化曲线  (误差修正已被考虑)

参考

[1] 秦四清,徐锡伟,胡 平等.孕震断层的多锁固段脆性破裂机制与地震预测新方法的探索.地球物理学报,2010, 53(4):1001-1014.

[2]  Bufe C G, Varnes D J. Predictive modeling of the seismic cycle of the greater San Francisco bay region. J. Geophys. Res.,1993, 98: 9871~9883.

[3] 彭克银,尹祥础,和锐. 用临界点理论讨论应变能加速释放现象和孕震区尺度.中国地震,200319(4): 425-430.



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2 吴晓娲 陈远川

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