今年5月24日,鄰近俄羅斯的鄂霍次克海發(fā)生震源深度為610公里的8.3級強(qiáng)震。中美地震學(xué)者的研究表明,這一深源地震釋放出大約36兆噸TNT炸藥爆炸的能量,相當(dāng)于約2300個(gè)廣島原子彈爆炸的威力,創(chuàng)下震級和能量釋放最高紀(jì)錄。
美國加州大學(xué)圣克魯斯分校的中國在讀博士生葉玲玲及其美國同事,19日在《科學(xué)》期刊上報(bào)告說,他們利用全球數(shù)百個(gè)地震臺站記錄的數(shù)據(jù),分析了今年5月發(fā)生的鄂霍次克海深源地震,發(fā)現(xiàn)該地震釋放出了有記錄以來空前強(qiáng)大的能量。
此前震級和能量釋放最大的深源地震是1994年的8.2級玻利維亞地震,其震源深度達(dá)635公里。與之相比,上述鄂霍次克海深源地震釋放的能量是前者的3倍。
分析結(jié)果顯示,此次鄂霍次克海地震的破裂速度約為每秒4公里,在長約180公里、寬約50公里的斷層面(即巖石之間的破裂面)上發(fā)生了平均約2米的滑動(dòng),最大滑動(dòng)位移達(dá)10米左右。葉玲玲對新華社記者說:"這是目前觀測到的破裂最長的深源地震。"
深源地震是指發(fā)生在地表以下400公里到700公里的地震,一般發(fā)生在俯沖板塊內(nèi)。地球上有記錄以來的最深地震發(fā)生在地下約700公里處。由于震源較深,這類地震對地表產(chǎn)生的危害較小,其地震發(fā)生機(jī)制及地震破裂發(fā)展過程至今仍是未解之謎。
目前一般認(rèn)為深源地震的發(fā)生可能與流體、熔融或者礦物"相變"有關(guān)。葉玲玲對記者說:"此次地震破裂過程以剪切滑動(dòng)為主,與淺層地殼中發(fā)生的地震很相似。很難想象在610公里深巖石的壓力(2萬個(gè)大氣壓)下,兩塊巖石能像地表一樣在斷層面上發(fā)生滑動(dòng)。"
研究人員通過對比發(fā)現(xiàn),此次鄂霍次克海深源地震與1994年玻利維亞深震在破裂速度、能量和應(yīng)力釋放等方面存在顯著不同,可能是由它們所對應(yīng)的俯沖板塊的年齡和溫度不同所致。俯沖到鄂霍次克海下方的太平洋板塊較冷,而玻利維亞地震所對應(yīng)的俯沖板塊溫度較高,產(chǎn)生了較多的黏性變形并耗散了更多能量。
研究人員還猜測,鄂霍次克海地震可能發(fā)生在已存在的斷層面上。這一斷層曾發(fā)生淺層地震,之后該斷層隨著俯沖的太平洋板塊以每年大約8厘米的速度,從千島群島-堪察加海溝下插到了鄂霍次克海下方。
葉玲玲說,盡管他們不清楚這場地震是如何開始的,但發(fā)生深源地震的俯沖板塊內(nèi)應(yīng)力分布情況,可能與造成巨大災(zāi)害的淺源地震有密切聯(lián)系,對深源地震的研究有助于深入理解地震發(fā)生和進(jìn)一步發(fā)展的條件。