老家地震了?泰山奶奶说:不要怕
8 月 6 日一早,突然被朋友圈的父老鄉親嚇到,我風調雨順的山東竟然地震了。據中國地震臺網正式測定,8 月 6 日 2 時 33 分在山東德州市平原縣發生 5.5 級地震,震源深度 10 公里,震中位于北緯 37.16 度,東經 116.34 度。8 月 6 日 3 時 2 分在山東德州市平原縣發生 3.0 級地震,震源深度 9 公里,震中位于北緯 37.16 度,東經 116.34 度。
有泰山老奶奶坐鎮的山東為啥翻了車?本次地震為何震級低卻震感強烈?為什么這么小的震級卻有這么大的破壞力?凌晨的地震是不是主震,會不會只是前震?今天我們就來好好的嘮一嘮,這次山東近十年來的最大地震。
1、山東并不安穩,其實地震頻發
山東并不是一個平靜的地方,根據中國地震臺網的歷史數據近 5 年來,山東平均每年發生地震超過兩千次,只是這些地震中 90% 人們是感受不到的。例如今年 7 月份,山東臺網記錄到山東及沿海地區天然地震 16 次,其中小于 1 級地震 7 次,1.0-1.9 級地震 7 次,2.0-2.9 級地震 2 次,3.0 級及以上地震 0 次,最大為 17 日 17 時黃海海域 2.9 級地震。本次的震中山東德州市平原縣周邊 200 公里內近 5 年來發生 3 級以上地震共 8 次。
山東省境內交織著郯廬斷裂帶,仿佛是一條游走不定的蛟龍。郯廬斷裂帶從 1990 年起就被國家地震局視為地震危險的重點監視區,它形成于華北板塊與華南板塊的碰撞。這兩大板塊的交匯,創造了我國南方和北方的自然屏障 —— 秦嶺-大別山線,它是分隔南北的界線,同時承載著眾多地理文化的歷史重量。山東地區的大小規模的地震或多或少的都和郯廬斷裂帶的地質活動有關系,但是本次地震是否也是因為郯廬斷裂帶呢?
其實不然,根據地圖,郯廬斷裂帶與本次震中有一定距離,所以本次地震由郯廬斷裂帶引發的可能性較小,應當是為華北地塊內部地質運動形成的地震。同時,華北板塊構造也造成了數組西南至東北向的斷裂帶,這些斷裂帶歷史上都有一定地震活動。如誘發本次地震的聊城-蘭考斷裂帶南側的菏澤在 1937 年 8 月 1 日先后發生 7.0 級、6 3 級地震,1983 年 11 月發生 6.0 級地震)。同時我們也注意到,這次地震的震中似乎并未位于任何主要地震帶上,這使得地震的原因和機制更加復雜,值得我們深入研究。我們需進一步觀察和研究地震數據,以更好地理解德州平原縣地震活動的原因。
總而言之,不論從已有的地震數據統計還是地理位置分析,山東省所處的位置并不平靜,而是潛藏著隱患的地方。我們仍需保持警惕,采取相應的預防措施,面對嚴峻的地質災害保持高度警覺。
2、為何震級低卻震感明顯?
這次震感明顯是因為震源深度淺。震源深度的淺意味著地震能量釋放更接近地表,因此地震波更容易傳播到地表,從而產生明顯的震感。同時,德州市位于廣闊平坦的海河平原,震中附近平均海拔僅 24 米,覆蓋著深達 800 米的黃河、海河泥沙沉積層。這部分沉積層結構軟弱,地震波在其中的傳播速度相對于其底部堅硬的巖石顯著變慢,在其底部界面產生的折射與反射使地震動幅度增大,因此對地震動具有一定的放大作用。在相同的震源規模和傳播路徑下,當地的沉積土層存在讓地表的地震動更大,因而震感也會更加明顯。
另外,如果一個區域長時間沒有發生過地震,地下的介質比較完整且連續,地震波在傳播過程中衰減較慢,這樣地震波更容易傳遞并影響范圍會更廣。即使是相對較遠的地方,也可能會感受到地震波的傳播,產生震感。
加之,深夜背景環境安靜,城市的喧囂逐漸消退,道路上的車輛稀少,人們的活動也逐漸減少,這使得周圍環境更為安靜,人的精神也更加警覺。在這樣的安靜氛圍下,地震所產生的微弱聲音和震動很容易被察覺。即使是一次震級較小的地震,在深夜的安靜中也可能讓人感覺更為明顯。
3、只看震級而不考慮烈度時,可能會對地震的破壞力產生誤解
烈度和震級是地震學中兩個不同的概念,經常會讓人產生混淆。
震級是用來衡量地震釋放的能量大小的指標。通常使用震級標度,如里氏震級(Richter Scale)或體波震級(Moment Magnitude Scale,Mw)來表示。震級是一個對數尺度,每增加一個單位的震級,地震的震源釋放的能量增加了約 32 倍。因此,震級增加一級意味著地震能量釋放的增幅是巨大的。人們常常用震級來評估地震的大小和強度,但震級并不能直接反映地震對人類社會的影響。
烈度是用來描述地震在地表產生的震感和影響的指標。通常使用烈度標度。目前,世界上烈度表的種類很多,以十二度表較普遍,此外尚有八度表(日本和臺灣省)和十度表等。
地震烈度源自和應用于十度的羅西–福雷爾地震烈度表,由意大利火山學家朱塞佩?麥加利在 1883 年及 1902 年修訂。后來多次被多位地理學家、地震學家和物理學家修訂,成為今天的修訂麥加利地震烈度表(Modified Mercalli intensity scale)。麥加利地震烈度從感覺不到至全部損毀分為 1 至 12 度。5 度或以上才會造成破壞,烈度會因觀測地點的不同而異。修訂麥加利地震烈度現在于美國、韓國、香港等地都有采用。修訂麥加利地震烈度表并在其上訂出印度、各前蘇聯加盟國、以色列等地采用的 MSK 烈度,繼而衍生歐洲采用的 EMS 烈度和中國大陸的烈度標準(CMMI)
烈度是一個主觀的評估,它通過調查和記錄地震對人類、建筑物和環境的影響,來確定地震在特定地點產生的強度。烈度與震源的能量大小沒有直接關系,同樣大小的震級在不同地點可能產生不同的烈度值。
而本次地震震級較高,但是烈度不見得很強。據中國地震臺網的信息,在烈度模型中對應,本次地震可能會在震中附近 10 千米內的數個村莊有 7 度烈度 — 這會造成較明顯破壞性影響;而周邊平原、武城等縣城與德州部分城區則會有約 6 度烈度,會有輕微-輕度破壞性影響與強烈震感。再遠離震中的區域,則通常不會有破壞性影響,無需擔心。
(來源:馮銳.趣味地震學(10):烈度,關乎民生 [J]. 地震科學進展,2019, (10): 54-64. doi: 10.3969 / j.issn.0253-4975.2019.10.009)
4、凌晨的地震是不是主震,會不會只是前震?
前震和主震是地震序列中的兩種地震事件,它們之間存在一定的關系。前震是主震之前發生的較小震動,而主震是地震序列中震級最大的地震事件。前震是主震的先兆或預兆,它們表明地殼中的應力正在積累,并可能導致更大的地震事件,即主震。主震是一次能量釋放最強、震級最大的地震,通常引起最明顯的震感和破壞。
(來源:Abdelnaby A. Multiple earthquake effects on degrading reinforced concrete structures [J]. 2012.)
前震的特點是震級較小,地震波傳播范圍較小,人們可能不太容易察覺到。但是,前震對于預測可能來臨的大地震非常重要,因為它們表明地殼中的應力正在積累,并且可能導致更大的地震事件。其實大家對于本次德州地震的擔心不無道理,但是這個問題在對斷層研究還不到位的時候很回答。
判斷是否是前震,一般需要依賴地震監測數據和地震學的分析。地震監測機構會對地殼中的地震活動進行持續監測,并記錄地震的震級、震源深度、震中位置等信息。故而,判斷是否是前震并不是一件簡單的事情。
地震預測仍然是一個復雜的科學領域,目前還沒有一種準確可靠的方法來預測地震的發生時間和具體規模。雖然前震可能預示著主震的可能到來,但并不是所有前震都會導致主震,也不是所有主震都有前震。
本文來自微信公眾號:石頭科普工作室 (ID:Dr__Stone),作者:邵靜瑩
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總結
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