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从孕震机制角度,探讨潮汐组合与地(强)震的关系

已有 2674 次阅读 2013-4-11 12:28 |个人分类:科研随想|系统分类:观点评述|关键词:潮汐组合,强震,孕震机制| 潮汐组合, 强震, 孕震机制

俺和杨学祥老师的学术讨论很好,通过辩论可相互启发而受益。如果能达成共识更好,达不成共识也可求同存异或各自保留自己的看法。

在阅读下文前,建议先看看正反辩论方的观点:

杨学祥,潮汐与地震的关系

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秦四清,科学研究的误区【2】:有些东东无法得到证实

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一、潮汐应力对断层发震有利有弊

许亚吉等【1】20395个地震逐个计算其发震时断层面上的潮汐库仑破裂应力TCFS,根据计算结果和潮汐库仑破裂应力符号的物理含义判断发震断层是否受到了潮汐应力的促滑作用。TCFS若为正,则表示潮汐库仑破裂应力对地震断层有促进破裂滑动的作用,TCFS若为负,则表示潮汐库仑破裂应力对地震断层有阻碍或延迟破裂滑动的作用。

计算结果表明:TCFS有正有负,TCFS为正时,潮汐作用有利于发震;反之阻碍发震。这说明潮汐作用是把【双刃剑】。

二、潮汐应力的量值相对很小

许亚吉等【1】通过分析发现走向为0°的典型正断层上的潮汐库仑破裂应力在计算时段纬度0°45°范围始终为正值在纬度0°附近可达4KPa表明在中低纬地区潮汐库仑破裂应力对正断层始终有促滑作用而在纬度大于45°的范围潮汐库仑破裂应力值随时间出现正负交替变化表明在高纬地区潮汐库仑破裂应力对正断层促滑和阻滑作用是分时段的

他们对正、逆与走滑断层(震源深度为15km)的分析表明,正TCFS的最高量值不超过6KPa。

为简化分析,假设断层震源体深度为15km,平均岩石容重取25KN/m3,则震源处的正应力为3.75 $\times$ 105KPa。取断层面摩擦系数为0.1,且忽略黏聚力,则震源体处的抗剪应力为3.75 $\times$ 104KPa,显然,一个6KPa的应力与之相比,属于【九牛一毛】。

因此,如果说潮汐应力对地(强)震发生有作用的话,只能起到触发作用,即【压垮骆驼最后一根稻草】的作用。

但要证明这种作用,必须得确认某个地震区是否达到了临界状态,因为孕震系统处于临界状态时,扰动(如潮汐)才能起到触发作用。

举例来说,对汶川地震区,在8.0级地震发生前,在该区发生了多次6.0-7.5级地震事件,这些事件属于Preshock事件,远离临界状态。只有在8.0级发生前,潮汐作用可能起到触发作用。之前的多次6.0-7.5级地震与潮汐组合没有关系。因此,不能把任何强震事件都与潮汐作用联系起来。

因为地球上的强震属于大概率事件,如果从统计角度研究地震与潮汐的关系,确实很难说明两者之间有什么本质联系。

备注:即使潮汐作用与地(强)震有较密切的关系,这种关系也是复杂的。潮汐与断层性质、断层在地球上的位置及作用时段等密切相关,既有正关联也有负关联,因此不能随意把一个强震的发生与潮汐组合挂钩,得具体问题具体分析。对这一点,杨老师不应反对。


参考

【1】许亚吉吴小平阎春恒等不同类型地震断层上的固体潮汐库仑破裂应力特征地球物理学报201154):756763.




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3 曾新林 吕喆 徐晓

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