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由于环太平地震带板块运动速率较高,故即使其连发大震,人们并不觉得惊讶。与之相比,欧亚地震带板块运动速率较低,故其连发大震时,人们往往觉得吃惊。昨天,土耳其连发大震,让某些人觉得地球“疯了”,纷纷问我这是怎么回事儿。为以正视听,写就这篇文章。
据美国国家地震信息中心(NEIC)报道,2023年02月06日01时17分(UTC)土耳其发生M7.8(默认为矩震级)地震,震源深度17.9km,震中位于北纬37.174°、东经37.032度。之后地震不断,在10:24:49 (UTC)又发生一次大震:震级M7.5,震中位于北纬38.024°、东经37.203°,震源深度10km。
该震群事件发生在我们所划分的耶路撒冷地震区(图1)。该地震区位于欧亚板块、非洲板块与阿拉伯板块的交汇地区,属于板间地震区。从该地震区的地震目录看,其发生多次不小于M7.0地震,其中以M7.7地震居多。根据我们所提出的多锁固段脆性破裂理论,可判断这两次大震所属的事件类型与震后地震趋势。
图1 耶路撒冷地震区地震构造图
对第一次大震,不同机构给出的震级相差较大。例如,美国国家地震信息中心给出的该震震级为M7.8,ISC-MDD给出的该震震级为MW7.4,ISC-CSEM给出的该震震级为MW7.6。根据我们所提出的震级约束关系,该震震级为MW7.7较为合理,这也与该地震区多发M7.7的秉性相符。
对第二次大震,数据处理时暂按Mw7.5考虑,因为尚缺乏其他权威国际地震机构给出的数据。不过,从震级匹配性方面考虑,我们认为该震定为Mw7.4更为合理。
耶路撒冷地震区在当前地震周期内共发生了3次标志性地震,分别是525年05月29日哈塔伊MS7.9地震、859年04月08日哈塔伊MS8.0地震与1759年黎巴嫩MK7.7双震(等效为一次MK7.9地震)。根据多锁固段脆性破裂理论,可建立各标志性地震事件之间的力学联系(图2)。
根据我们提出的主震判识准则,可知1759年黎巴嫩MK7.7双震仅是一次标志性地震而非主震,即耶路撒冷地震区存在第3锁固段,当其被加载至峰值强度点时,应发生下一次标志性地震;根据我们提出的震级约束条件,预判该未来标志性地震震级为MW8.2左右,在此标志性地震发生前,该地震区还将发生多次不超过MW7.7的预震;我们确定的锁固段破裂门槛震级(Mv)为MS7.0,故确认2023年02月06日土耳其MW7.7、MW7.5地震为第3锁固段破裂事件,是预期的预震。
截止到2023年02月06日,该地震区CBS监测值为7.53×109 J1/2, 远离临界值9.60×109 J1/2,这意味着需要很长时间下一次标志性地震才能发生。
图2 误差修正后耶路撒冷地震区当前地震周期B.C.2150~2023.02.06之间MS≥7.0地震的CBS与时间关系
在一天内,某地震区连发大震虽较为罕见,但符合力学原理:一次大震的发生必产生显著应力降,这会导致较大的应力转移;当应力转移到同一锁固段的邻近部位,并满足较大规模破裂所需的应力条件时,可导致下一次大震的发生。
某地震区同一天连发大震确实罕见,但并非绝迹。例如,在1976年5月29日,在位于腾冲地震区的龙陵地区曾连发MS7.3、MS7.4地震。
地震发生后不久,地震机构给出的都是速报目录,以后可能会修订,故准确的分析过一段时间再给出。
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Hongran Chen, Siqing Qin, Lei Xue, Baicun Yang, Ke Zhang, 2022. Universal precursor seismicity pattern before locked-segment rupture and evolutionary rule for landmark earthquakes. Geoscience Frontiers, 13(3). https://doi.org/10.1016/j.gsf.2021.101314
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S167498712100178X
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