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美国加州未来会发生巨震吗?

已有 10175 次阅读 2014-10-22 09:13 |个人分类:强震预测|系统分类:科研笔记| 美国加州巨震预测

一、历史地震

整个20世纪,美国一共发生了三次大地震,三次大地震都发生在加州

http://baike.baidu.com/view/4997449.htm?fr=aladdin

1989年旧金山地震

19891017日,美国旧金山发生大地震,震级里氏6.9级,死亡逾270人。这是本世纪美国大陆经历的第二次最大地震,仅次于1906年闻名全球的旧金山8.6级大地震。

1906年旧金山大地震

1906年的美国西部是全世界淘金者的天堂,这让旧金山成为世界上最繁荣的超级都市之一,成了金钱、华丽以及一切梦想的代名词,但在418日那个普通的清晨,仅仅一分多钟的时间,天堂成为回忆。地震不但摧毁建筑物,还切断了煤气管道和电缆,在市区引发火灾,造成3000多人死亡,超过22万人无家可归。

1994年洛杉矶大地震

1994117431分,在洛杉矶市西北35公里处发生里氏6.6级地震。据统计,这次地震造成62人死亡,9000多人受伤,25000人无家可归,毁坏建筑物2500余座(加上严重受损约4000余座),几条高速公路多处被震断,一些立交桥坍塌,通向洛杉矶市区及其他地区的11主干道被迫关闭。地震还造成该市大部分地区断电停水,约4万户住宅断水,5.2万户断电,3.5万户断煤气,通讯网络出现严重阻塞,雷击经济损失高达300亿美元。

二、加州发生大地震的几率?

1、说法1——美科学家:加州30年内发生大地震可能性为99%

20080416 14:26:36  来源:新华网

http://news.xinhuanet.com/world/2008-04/16/content_7988114.htm

新华网消息:法新社14日援引科学家的预测报道:美国加利福尼亚州在未来30年内发生能造成大面积破坏的强地震的可能性为99%

美国地质勘探局指出,科学家设计了一种新模型,以研究大地震的发生几率。他们发现,加州在2038年前不发生6.7级地震的几率只有1%

同一期间,加州发生7.5级以上大规模地震的几率预计为46%,加州南部人口稠密地区遭遇地震的可能性最大。这一预测是科学家根据新模型做出的。新模型综合了地震学、地震地质情况和地球表面精确测量数据等各种信息,以预报发生大型地震的可能性。

加州地震几率工作组负责人内德·菲尔德说:“几乎可以肯定的是,在未来30年内,加州的某个地方将发生可能具有破坏性的地震。”

2、说法2——加州未来发生大地震几率

2011-04-26 14:32:02 来源: 羊城晚报(广州)

http://news.163.com/11/0426/14/72ISG41600014AED.html

加州究竟会不会发生像日本(2011311Mw9.0)那样的大地震?什么时候发生?对此,科学家们并无一致意见。美国地质局地震学家罗伯特·威廉姆斯说:基于圣安德里亚斯地震周期模型来看,上次发生大规模地震是在1906年的里氏7.8级强震。这应是圣安德里亚斯断层所能发生的最强烈震动,而此处地震周期为200年。加上其他因素的考虑,接下来30年中发生大地震的几率只有2%

不过威廉姆斯也指出,虽然像日本这样高级别的地震不可能在加州发生,但是加州需要担心那些里氏7级左右规模较小的地震,它们也可能造成像日本那样的巨大灾祸。

三、美国地震学家眼中的地震预测

美国地震学家关于地震预测的说法是“我们不知道如何预测地震。”这是实话实说啊。美国人所表达的的意思是:在不理解强震孕育机制和规律的情况下,所谓的五花八门的预测那是玩“剪刀石头布”的游戏,在没有找到能预测强震的科学方法之前,强震是无法预测滴。那么你的预测方法是科学的吗?这得满足(1)与强震孕育机制密切相关;(2)得经得起震例的重复检验。

现在美国地震学家确实不知道如何预测强震,但不久的未来就知道了,因为科学是在发展的,且科学无国界。

四、美国加州等地区未来震情研判

闲话不扯了,开始正题吧。

经过数天的苦战(http://blog.sciencenet.cn/blog-575926-836490.html ),俺们对加州地区未来地震趋势已经搞明白了,这个地区可不是个省油的灯。这里的华人已经不少了吧,以后国人向这个地区移民得慎重从事啊。

俺们的研究表明,随着“朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城”地震区向临界状态的接近,该区的大(巨)震们将从阿拉斯加-温哥华一带和特古西加尔巴-墨西哥城一带,对加州“前后夹击”,预计加州未来10年间有发生Mw8.0级左右地震的可能,但这还是小儿科,最终加州会摊上一次Mw9.5级地震这样的大祸,谁让温哥华-墨西哥城之间存在未发生过M8.0级地震的空区呢。

备注:朱诺——阿拉斯加州府,特古西加尔巴——洪都拉斯共和国首都。

对该地震区的学术研究结果已投稿给某杂志。在论文正式发表前,以下内容不得复制、转载与外传。

1 引言

在《国外某些地震区大地震孕育过程分析(I)》一文中(秦四清等, 2014e),我们曾分析了7个国外地震区强(大、巨)震孕育过程和未来震情。近期,在北美洲与中美洲地区先后发生多次强(大)震,如2014623美国阿拉斯加MW7.9级地震、824美国加利福尼亚MW6.02级地震1014尼加拉瓜MW7.3级地震等,引起了我们关注。该地区未来地震趋势如何?能不能发生MW9.0级地震?本文将探讨并回答这些问题。

基于我们提出的最优地震区划分原则(秦四清等, 2014e),考虑板块构造边界和历史大(巨)震分布特点,以孕育周期界定和主震事件判识为灵魂”,对该地区多种地震区划分分案进行筛选,最终确定了该地区最优地震区(如图1所示),命名为朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区。

小贴士:某地震区划不对时,则全不对;划对了,则全对。

类比我们已分析过的板内(秦四清等, 2014a,b, c, d)和板间地震区(秦四清等,2014e)可知,板间地震区空间分布形态受板块边界控制,其孕震空间尺度通常远大于板内地震区。

本文将基于我们提出的孕震断层多锁固段脆性破裂理论与相关预测方法(秦四清等, 2010),对该地震区未来震情进行分析。


 

1  研究区M8.0级地震分布图(地震目录源自NEIC)

2朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区巨震孕育过程分析

2.1数据来源

本文分析采用的地震目录引自美国国家地震信息中心(NEIC),并参考了Straser(2008)给出的美国加利福尼亚州1900年之前部分历史地震目录。由于1900年之前该地震区历史地震目录未注明震级标度,本文均视为MW标度。

该地震区最早的数据记录为1700126北美卡斯卡迪亚俯冲带MW9.0级地震,之后至18001122之间缺失地震目录,1800.11.22~1900.1.1之间仅有少量的的地震目录记录,这将会影响该区预测临界CBS值精度。

数据分析时,先把不同的震级标度统一换算为地方震级ML,然后依次计算地震矩、地震能量、Benioff应变与CBS值。为减小发震前CBS监测值与预测临界值的误差,考虑了最小完整性震级(秦四清等, 2014a)

 

2.2朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区未来震情分析

朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区位于太平洋板块、北美板块与科克斯板块(Cocosplate)的交汇部位,强震、大震与巨震频发,自1700年以来共发生M≥8.0地震12次(表1)。

表1  朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区1700年以来M8.0级地震事件

编号

日期

纬度,经度(°

深度(km

震级

震级类型

1

1700-1-26

48.50-125.00

 

9.0

 

2

1899-9-10

60.00-140.00

 

8.0

 

3

1906-8-17

50.60178.36

 

8.4

MW

4

1938-11-10

55.33-158.37

35.0

8.3

MW

5

1946-4-1

53.36-162.85

35.0

8.6

MW

6

1949-8-22

53.69-133.10

35.0

8.0

MW

7

1957-3-9

51.59-175.42

35.0

8.6

MW

8

1964-3-28

61.02-147.63

6.3

9.2

MW

9

1965-2-4

51.21,178.50

28.8

8.7

MW

10

1985-9-19

18.46-102.37

20.2

8.0

MS

11

1986-5-7

51.56-174.81

20.0

8.0

MS

12

1995-10-9

19.05-104.21

25.6

8.0

MS

 

2示出了该地震区多锁固段逐次累进性破裂过程中巨震事件之间的力学联系,1700年北美卡斯卡迪亚俯冲带MW9.0级地震和1964年阿拉斯加MW9.2级地震,分别是第一锁固段在膨胀点和峰值强度点的标志性事件。阿拉斯加MW9.2级地震是主震事件吗?我们将进行如下分析以回答该问题。

1)计算表明,1964年阿拉斯加MW9.2级地震释放能量3.88E+18J远低于其发震前该地震区积累能量6.35E+18J,根据秦四清等(2014b,c)提出的主震事件判识方法,可判断该震并非主震事件。

21964年阿拉斯加MW9.2级地震发生后,该区大震与巨震频发(表2),地震活动性并未趋于平稳。显然,这些地震难以视为MW9.2级地震后的余震事件,若解释为下一次巨震发生前的preshock事件,则非常合理。

3)该地震区存在未发生过M≥8.0级地震空区(见图1),具有孕育更大地震的构造储能条件。

综上分析,我们认为1964年阿拉斯加MW9.2级地震并非主震事件,该地震区当前孕育周期应存在第二锁固段,当其损伤累积至峰值强度点时,应有更大地震事件发生。

表2  1964年阿拉斯加MW9.2级地震后发生的M7.7级地震事件

编号

日期

纬度,经度(°

深度(km

震级

震级类型

1

1965/2/4

51.21,178.5

28.8

8.7  

MW

2

1965/2/4

51.4,179.56

7.9

7.8  

MW

3

1965/3/30

50.31,177.93

18.9

7.7  

MW

4

1978/11/29

16.01,-96.6

24.4

7.8  

MS

5

1985/9/19

18.46,-102.37

20.2

8.0  

MS

6

1986/5/7

51.56,-174.81

20

8.0  

MS

7

1987/11/30

58.83,-142.6

15

7.9  

MS

8

1987/11/30

58.68,-142.79

10

7.9  

MW

9

1988/3/6

57.26,-142.75

6

7.8  

MS

10

1992/9/2

11.73,-87.39

39.9

7.7  

MS

11

1995/10/9

19.05,-104.21

25.6

8.0  

MS

12

1996/6/10

51.59,-177.59

28.7

7.9  

MS

13

2001/1/13

13.07,-88.7

38

7.7  

MW

14

2002/11/3

63.54,-147.73

19

7.8  

MW

15

2003/11/17

51.12,178.65

29.9

7.8  

MW

16

2012/10/28

52.79,-132.1

14

7.8  

MW

17

2014/6/23

51.85,178.74

109

7.9  

MW

 

截止到20141014,该地震区CBS监测值约为9.44E+10J1/2,距临界值1.11E+11J1/2尚有一定距离(图2)。需要说明的是,由于该区历史地震目录不完整,本文给出的临界CBS值仅供参考。对该地震区未来巨震事件的四要素预测结果如下:震级MW9.2~9.6级(为MW9.5级的可能性大);震源深度10~40km;发震时间窗口:长期;初判震中位置位于美国西海岸未发生过M≥8.0级地震空区(见图1)。我们将跟踪该地震区地震活动性动态,期望对震中位置和发震时间窗口有更准确的判断。预计在向临界状态演化过程中,该地震区还将发生MW8.5级左右的preshock事件。

 

 

2 朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区1700.1.26-2014.10.14之间CBS值与时间关系

(数据分析时选取ML≥6.5级地震事件;误差修正已被考虑。)

3 结论

1964年阿拉斯加MW9.2级地震,并非朱诺-温哥华-旧金山-墨西哥城地震区当前孕育周期的主震事件,未来该区将发生MW9.2~9.6级地震,目前距临界状态尚有一定距离。初判震中位置位于美国西海岸未发生过M≥8.0级地震空区。预计在向临界状态演化过程中,该地震区还将发生MW8.5级左右的preshock事件。根据我们对特定地震区大(巨)震事件迁移规律的认识,估计未来十年内在加利福尼亚有发生MW8.0级左右preshock事件的可能,建议美国有关部门加强西海岸宏观异常监测,以及时做出判断。对该地震区的预测结果,可供有关国家相关部门参考。

参考文献

 

 

 




https://blog.sciencenet.cn/blog-575926-837621.html

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