孔隙水壓是控制地震破裂的主要因素＊

趙紀(jì)東 編譯

（中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，蘭州730000）

孔隙水壓是控制地震破裂的主要因素＊

趙紀(jì)東 編譯

（中國科學(xué)院蘭州文獻(xiàn)情報(bào)中心，蘭州730000）

全球最大地震往往發(fā)生在大洋板塊向大陸板塊俯沖的地方，而被困于兩個(gè)板塊邊界之間的水對地震破裂過程有著非常明顯的影響。通過對2010年2月27日智利大地震的分析，德國地學(xué)中心（GFZ）和英國利物浦大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，形成板塊邊界的巖石的孔隙水壓是影響地震破裂過程的主要因素。該研究成果發(fā)表在2014年3月28日的Nature上。

地震前的應(yīng)力累積和地震中的能量釋放程度在本質(zhì)上取決于兩個(gè)板塊之間的力學(xué)耦合（mechanical coupling）情況。通過對近年來所發(fā)生的大地震的研究，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，橫向破裂的范圍及震級在根本上受俯沖板塊界面上的累積應(yīng)力控制。反過來，應(yīng)力的累積及其橫向分布則依賴于板塊界面上的流體分布及其壓力狀況。

在2010年智利8.8級大地震發(fā)生前，研究者在智利海岸附近進(jìn)行了大地測量學(xué)、地震學(xué)和巖石學(xué)方面的測量。通過GPS和雷達(dá)干涉技術(shù)測量獲得了板塊邊界力學(xué)耦合情況的詳細(xì)圖像；地震學(xué)測量獲得了識別深部巖石特征的圖像，同時(shí)地震數(shù)據(jù)還提供了板塊界面區(qū)域的地震波速及其變化的高精度三維圖像；另一方面，實(shí)驗(yàn)室測量獲得了流體壓力和巖石特征的具體數(shù)據(jù)。

結(jié)合以上3個(gè)地學(xué)學(xué)科的測量結(jié)果，以及長序列的自然觀測數(shù)據(jù)后，研究者首次以前所未有的精度描繪了流體壓力的空間分布，以及其對閉鎖和后續(xù)地震能量釋放的控制作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，流體壓力低的區(qū)域，其閉鎖程度非常高這些閉鎖區(qū)域在之后的智利大地震中發(fā)生破裂，釋放出巨大的能量，給地表造成很大破壞，并且還引發(fā)了海嘯。研究者認(rèn)為，孔隙流體壓力的空間變化與海水在已發(fā)生蝕變的大洋斷裂帶（位于太平洋板塊中）的累積有關(guān)。太平洋板塊在南美板塊下方俯沖時(shí)，流體被釋放出來，然后聚集于與上覆板塊的交界面處，進(jìn)而導(dǎo)致孔隙流體壓力的增加。

總體而言，該研究為監(jiān)測板塊界面處的物理狀態(tài)，以及預(yù)測地震發(fā)生的潛在可能性提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具。

文獻(xiàn)來源：Moreno M，Haberland C，Oncken O，et al.Locking of the Chile subduction zone controlled by fluid pressure before the 2010earthquake.Nature Geoscience，2014.7：292-296.doi：10.1038／ngeo2102.（2014-03-23）［2014-04-16］.http：∥http：／／www.nature.com／ngeo／journal／v7／n4／full／ngeo2102.html

（編譯者電子信箱，趙紀(jì)東：zhaojd＠llas.ac.cn）

P315.72＋3；

D；

10.3969／j.issn.0235-4975.2014.05.002

2014-04-16。