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地震地热说应用:地震1
西南太平洋的地震活动性
Seisman
西南太平洋研究区主要包括所罗门、澳大利亚、斐济、汤加和新西兰(60°S~2°N,133°E~169°W)。西南太平洋的地震和火山分布见图1。
由图1可见,研究区内7.5级以上的壳内地震和VEI≥2的活火山分布大致可分为3组,分别属于所罗门地震地幔柱、西汤加地震地幔柱和东汤加地震地幔柱。3个地震地幔柱的三维立体图像见各自有关火山研究的博文,地震与火山活动的时间序列见图2~图4。
地震活动性研究必须涉及火山的活动,因为它们是维护地震地幔柱能量平衡的左右手。
这些资料图表现出一些共同特征,包括:
① 图1表明,火山活动大多紧靠地震地幔柱的核心部位,与熔岩囊的出地点紧密相关,而壳内强震的活动地点则比较宽松,多位于地震地幔柱影响区的边缘部位或者地震条带的端部。壳内强震的活动也多成团成族,与壳内的地质构造有关。
② 地震与火山的活动或者同步,或者不同步,与地震地幔柱内部累积的能量有关。当地震活动不足以消减地震地幔柱的能量时,火山就会伴随喷发。
③ 不论是暴发型地震地幔柱或者渐进型地震地幔柱,都存在由下而上逐层驱动的现象。图中的斜线表示由下而上逐层驱动的趋势。
④ 所考察的资料段,3个地震地幔柱从深部到地表都经历了两个活跃期和一个平静期,即1970年代至1980年代的活跃期、1980年代至1990年代的平静期和1990年代以后的活跃期。所罗门地震地幔柱和东汤加地震地幔柱表现的尤为清晰。1990年代以后,由于深部6级、7级乃至8级地震的增强活动,目前的活跃期似乎尚未结束。
有的朋友喜欢谈论“地震活动周期”。其实地震并非周期性活动的。这里就是很好的例子。
同时,3个地震地幔柱的活动也有各自的特点。
图2表示所罗门地震地幔柱是一种类似暴发型构造,其5.5级以下的地震活动各个深度层都很活跃。另外,这里第二个活跃期与第一个活跃期相比,其熔岩囊内由下而上逐层驱动的速率有明显的改变,与第二个活跃期的活动时间长、强度大是相匹配的。
图3显示西汤加地震地幔柱的暴发型构造特征,与我们做火山研究时的推测是一致的。它的活跃期不像那2个地震地幔柱规范,带有随机性。
图4显示东汤加地震地幔柱典型的渐进型构造特征,各个深度层的地震都很活跃,地震的活跃期和平静期特点鲜明。2000年以后东汤加地震地幔柱深部的地震极为活跃,今后可能还会有大动作。
图4可以看到,所谓平静期并非没有地震,只是地震地幔柱的能量积累在壳内得到了很好的纾解,不会酿成大祸。
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。
(2011.6.30 初稿)
图1 西南太平洋地震和火山与地震地幔柱的关系
图2 所罗门地震地幔柱地震与火山活动的时间序列
图3 西汤加地震地幔柱地震与火山活动的时间序列
图4 东汤加地震地幔柱地震与火山活动的时间序列
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