JGRSolidEarth特刊海原

年AGUFallMeeting上，乔治亚理工学院彭志刚教授，天津大学刘静教授等召集了“-YearAnniversaryoftheGreatHaiyuanEarthquake:WhatDidWeLearnfromLargeContinentalEarthquakes”专题1，并在JGRSolidEarth上开设专题特刊，本文是关于专题相关研究进展的报道。

年12月16日20时06分，宁夏海原（当时属甘肃省）发生了震惊世界的大地震，震波及13个省区，面积达万平方公里，约有23万人丧生。此次地震的里氏震级达8.5级，根据最新的研究结果，矩震级为7.9级。海原地震是20世纪发生在中国的最大地震，也是世界历史上最大的地震之一，被称为“环球大震”，当时世界上有96个地震台都记录到了这场地震。

海原大地震以及相应断层破裂的位置

资料来源：Ouetal.(JGR,)2

这次地震如此致命的主要原因是该事件引发了成千上万次山崩滑坡，掩埋了许多生活在黄土高原窑洞里的居民。此外，人们并没有意识到地震危险的存在：上一次发生在该断层的大地震大约在0年前。长时间不活动是大陆板块内部地震的普遍特征，在地震发生的间隙，人们往往忘记了过去的灾难，继续在隐藏的断层附近安居乐业。世界上大部分地区，包括从欧洲阿尔卑斯山到喜马拉雅山的造山带，以及美国中东部地区，都容易发生大陆型地震。当然，对地震学家来说，大陆型断层比海洋型断层更容易研究。亚特兰大佐治亚理工学院的彭志刚教授和其他三位来自中/美/法国的教授一起组织了这次AGU海原地震纪念专题。

彭教授说：“与远在海底的断层不同，我们可以沿着大陆断层布设许多地球物理传感器，并在断层附近挖探槽来了解其长期行为。”

在最近的几十年中，研究人员使用了包括卫星和无人机图像，LiDAR扫描和GPS测量等先进地球遥测技术对大陆断裂带做了系统性研究。例如，中国地震局的姚文倩博士及其同事曾使用无人飞行器对海原断裂带系统的宏观地貌进行了调查。结合地面滑移率的测量，他们发现在海原断裂带的一个分支上（称为紫洪山断层）继续有应变积累。他们的发现3表明，紫红山断裂带可能会发生7级地震。

在年地震中破裂的海原断层线

资料来源：天津大学刘静

此外，巴黎地球物理研究所的YacineNicolasBenjelloun及其同事使用无人机扫描了蒙古西北部的两个主要大陆断层，该断层在年发生了八级地震。他们将无人机数据与断层运动的地质历史相结合来估计该地区的地震危险4——他们认为这种方法可以在任何地方使用。

同时，来自西北大学的博士生JamesNeely和他的导师SethStein教授使用了过去40年的地震数据来对全世界的大陆地震进行分类5。利用这些信息，他们能够将大陆地震分为四类，并表明正断层（地壳被拉张）的最大震级为七级左右，而其他大陆断层的最大震级可达八级。对于工程师而言，此类信息至关重要，因为设计建筑物和基础设施以承受八级地震比七级地震要复杂且昂贵得多。

尽管我们今天拥有很多先进的技术，但研究人员仍然对大陆地震保持非常谦逊的态度。一些断层累积的应变非常缓慢，以至于在它们移动之前，现代仪器也探测不到它们的活动。在加利福尼亚州发生的年北岭地震就是一个活生生的例子，谁也没有意识到这个洛杉矶的郊区居然在一个大隐伏断裂上。即使研究人员发现了一个断层，他们也不知道已经积累了多少地壳应变，或者断层将如何移动。Neely说：“当一个地震发生时，我们真不知道它是会继续长大，破裂好几个断层，还是保持在一个较小的规模并局限于一个单一的断层。”

如今地震科研的一个重点是评估一个地区的地震危险性并建议相应的准备措施。例如，一份在11月份提交给德国联邦议会的报告6概述了科隆市附近发生大地震的可能性，并提出了应对此类事件的建议。该研究结果表明，该区域可能在每0至年发生一个6.5级左右的地震。如果明天发生这样的地震，研究人员估计大约10,座建筑物将遭受中度至严重的破坏，并有至0人丧生。

正如年中国汶川地震和年海地地震所显示的那样，要保护自己免受大陆地震的伤害，我们还有很长的路要走。但是彭教授和他的同事们认为地震学家在过去几十年里已经取得了重大进展。他说：“在年代，还没有大陆内部活动断层的概念。如今，科学家正在许多国家/地区制作长期地震灾害图。此外，建筑物通常也比一个世纪前坚固得多，人们比以前更加了解地震并知道如何在在地震中保持安全”。

扩展阅读

1.AGUFallMeetingSessionT--YearAnniversaryoftheGreatHaiyuanEarthquake:WhatDidWeLearnfromLargeContinentalEarthquakesI:

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