“土敘地震”的破壞力量為何如此劇烈

2023年2月6日當地時間淩晨4：17，土耳其東南部發生7.7級地震；大約9個小時之後，當地時間下午1：24，再次發生7.6級地震。這兩次地震造成了嚴重人員傷亡。據土耳其和敘利亞政府及救援機構消息，截至2月10日，土耳其南部靠近敘利亞邊境地區的強震已致土敘兩國超過2.2萬人不幸遇難，舉世震驚痛惜。

 

“土敘地震”的破壞力量為何如此劇烈？人類面對突如其來的地震為何難以預測？本報記者專訪了中國地震學會構造物理專委會副主任、香港中文大學理學院地球環境科學系副教授楊宏峰。

 

地震發生在一條大型走滑斷裂帶上

 

楊宏峰長期從事地震震源物理、俯衝帶動力學、斷裂帶和誘發地震等研究，已在國際期刊上發表相關論文80余篇。他介紹説，土耳其地處歐亞大陸交界，所處的地質單元被稱為安納托利亞微板塊，北部是歐亞板塊，東南部是阿拉伯微板塊，西南部是非洲板塊。由於阿拉伯板塊和非洲板塊向北推擠，而北部又被歐亞板塊阻擋，所以安納托利亞微板塊向西運動，在其南北兩側都形成了大型走滑斷裂帶，故而地震頻繁發生。

 

2月6日發生的7.7級地震，發生在位於土耳其東南部的東安納托利亞斷裂帶上。這條斷裂帶是安納托利亞微板塊與阿拉伯板塊之間的邊界，是一條大型走滑斷裂帶，由西向東延伸，長度超過400公里。

 

由於阿拉伯板塊向北推擠，安納托利亞微板塊向西運動，造成了東安納托利亞斷裂帶的左旋運動，每年大約6-10毫米。事實上，在2月6日的7.7級地震發生之前，東安納托利亞斷裂帶已經陸續發生過多次地震，其中不乏7級以上的破壞性地震。

 

此外，土耳其的北部還有一條規模更大的走滑斷裂帶，稱為北安納托利亞斷裂帶，是分隔歐亞板塊和安納托利亞微板塊的邊界，呈現右旋走滑運動，滑動速率約為每年15-25毫米。北安納托利亞斷裂帶也是地震頻繁發生的地點，最近的一次，是發生在1999年8月17日的伊茲米特7.6級地震，導致超過18000人死亡。

 

地震破裂長度超過300公里、地表位移超過3米

 

“雖然一次地震經常在地圖上僅僅標記為一個點，但實際上地震的破裂尺度很大。這次7.7級地震的破裂長度超過300公里，觀測到的地表位移超過3米，附近的地震臺站觀測到的最大加速度超過20m/s2，這相當於兩個重力加速度。”楊宏峰介紹説。

 

斷裂帶的不同段落都産生了破裂，破裂過程極為複雜。在2月6日7.7級地震發生之後不久，在震中附近發生了一次6.7級的強余震，並有大量4-5級的余震。讓人震驚的是，9個小時之後，在距離7.7級地震震中東北約100公里之外，又産生了一個7.6級的強震。7.6級的強震並非發生在東安納托利亞斷裂帶上，而是在一條分支斷層上。

 

“通過計算7.7級地震對周邊地區的影響，科學家發現7.6級地震很可能是被7.7級地震觸發産生的，可以認為是7.7級地震的余震。但是震級如此接近的兩次強震在同一天發生，是極為罕見的。”楊宏峰説，“在板塊作用下，全球的活躍地震帶每年發生多次地震。平均來説，8級地震每年1次左右，7級以上地震每年15次左右，這是長久以來通過全球地震觀測總結的規律。從目前看，這個規律並沒有太大的波動。”

 

人類對於地震發生機理的了解依然有限

 

針對地震三要素（時間、地點、震級）的精準預測被譽為地球科學的“聖杯”之一，是很多地球科學工作者的畢生追求。目前，科學家尚缺乏系統可靠的辦法，實現同時對地震三要素的精準預測，原因在於，目前人類對於地震發生機理的了解依然有限。

 

據楊宏峰介紹，大多數破壞性地震發生在地表之下10-20公里深度，但是對這個深度進行直接探測非常困難，可謂“上天易、入地難”，大多數認識都是基於地面上的觀測獲取，導致對發震斷層的狀態演化的認識精度有限。

 

此外，大多數破壞性地震的復發週期很長，通常達數百年甚至數千年。人類開展現代地震學研究的時間相對很短暫，使得可靠的參考數據有限，也給精準的地震預測帶來了挑戰。

 

但是，隨著人類對地球科學研究的深入，現代地球科學家通過多種手段，包括現代地殼運動場、斷裂帶曾經發生過的歷史地震等信息，已經對可能發生大地震的地區有了較好的了解。

 

例如，此次土耳其發生7.7級地震的東安納托利亞斷裂帶、2022年瀘定發生6.6級地震的鮮水河斷裂帶、2022年門源發生6.7級地震的海原斷裂帶等一系列斷裂帶的強震危險性，都已被科學家所認識到，並正在深入研究。

 

通過結合其他地震規律，可以給出某一斷裂帶發生地震可能震級的概率大小，也可以計算出某一區域可能遭受強震的概率大小和時間尺度。目前，這樣的概率預測手段已經比較成熟，並已應用於防震減災工作。

 

（記者張建松）