土耳其地震会对中国地震带上的地区带来联动影响吗?

中国驻叙利亚大使馆消息,据土耳其灾害应急管理局消息,当地时间2月6日凌晨,土耳其南部靠近叙利亚边境地区发生7.4级地震,另据中国地震台网正式测定,此次…
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两者同属欧亚地震带,如果硬说联系,是有的。

如图所示,箭头所指的是本次地震震中,圆圈为我国青藏高原东缘、北缘地区。

它们地震能量来源的根本在于印度洋板块向亚欧板块的推挤。因为,印度洋板块向亚欧大陆板块推挤,形成地缝合线,也就是庞大的造山带。推挤形成了庞大的青藏高原、帕米尔高原等。但是当这些高原长到七八千米高以后,地壳就很难再增厚了。高原内部及其周围的热的可塑性的地壳物质被迫向东西两边移动,将热量构造应力和热液流体传递给周围地块。也就使得印度洋板块和亚欧板块接缝处两边的地块有各自往西往东运动的趋势。

安纳托利亚板块是土耳其中部主要地块

位于土耳其地区的安纳托利亚地块就会往西移动,就像位于我国青藏高原东缘的巴颜喀拉地块和川滇菱形地块向东移动一样。

图源于网络

巴颜喀拉地块向东移动,在其南北缘地块边界或地块内断层就会形成一系列走滑型地震,如2001年昆仑山口8.1级大地震,2010年玉树地震。在巴颜喀拉地块和扬子地块的交界处,龙门山断裂带,巴颜喀拉板块向东移动挤压扬子地块,就会形成挤压型的逆冲地震,如2008年汶川大地震,2013年芦山地震。川滇菱形地块向东南方向移动,也会在其地块边界形成一系列走滑地震,鲜水河断裂带,安宁河断裂带,则木河断裂带,小江断裂带就是这样形成的。

而土耳其的安纳托利亚地块往西边移动,也在其地块边界形成了北安纳托利亚断裂带和东安纳托利亚断裂带两个大型走滑断裂,本次地震就发生在东安纳托利亚断裂带上。

因此可以说,土耳其的两个大型走滑断裂的地震和我国青藏高原东缘的走滑地震成因呈镜像关系。

当然,这里说的是成因关系,至于联动影响,目前的统计结果不能证实。

当然对于欧亚地震带的强活动对我国大陆地震的影响,之前是有过研究的:

欧亚带年地震能量比高于50%之后3年中国大陆7级以上地震发生情况统计;来源于欧亚地震带地震活动增强与中国大陆地区7级以上地震发生的关系分析 陈学忠 李艳娥 王恒信 中国地震局地球物理研究所

根据表中给出的结果,1900年以来,欧亚带曾出现过年地震能量比高于50%的情况10次,其中9次在其后3年内中国大陆地区发生了多次7级以上地震甚至8级以上地震,占90%。这个关系在统计上是否具有显著性,需要进行显著性检验。

通过χ2检验方法,结果表明:当出现欧亚带年地震能量比高于50%时,其后3年内中国大陆地区将发生多次7级以上地震,甚至有发生8级地震的可能。利用χ2检验方法对其显著性进行了检验,结果为:当欧亚带年地震能量比高于50%且有8级地震发生时,其后3年内中国大陆地区发生多次7级以上地震或8级以上地震,这个关系在10%的显著水平下通过检验。

尽管上述结果通过了显著性检验,但显著水平为10%,这就意味着如果以这个结果进行决策,面临的风险是10%,其正确的可能性为90%。

但是,研究人员对这个结果所隐含的物理原因或其影响因素尚不清楚,如果这些原因或因素发生了变化,这个结果可能就会失效,所以,对于地震趋势分析来说,在实际应用这个结果时候理应慎重。

巴颜喀拉地块在新世纪以来控制了了几乎我国大陆所有的7级以上地震(除了新疆于田地震以外),是目前我国地震活动最活跃的地块,而川滇菱形地块在近两年也是6级以上地震频发(如泸定地震、漾濞地震),说明川滇菱形地块活动性也在逐渐增强,未来也可能发生七级以上地震活动。

《川滇菱形块体东边界库仑应力演化及强震发生概率估算》便提到:

基于分层黏弹介质模型,考虑强震或大地 震 同 震位错、震后黏滞松弛及主断层段震间构造应力加载 三方面效应,给出1480年以来,川滇菱形块体东边界鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带和小江断裂带共 20个断层段由三方面效应引起的累积库仑应力变化随时间的演化,分析强震间相互作用和强震发生的应力累积背 景,定性分析各断层段的地震危险性.同时,分别采用现今台网地震目录和川滇菱形块体东边界各断层段强震复发 间隔两种资料,定量计算2030年各断层段的强震发生概率;并基于摩擦本构理论,将周边强震引起的库仑应力变 化量作为应力扰动,修正强震发生概率的计算结果.各断层段累积库仑应力演化的结果表明,鲜水河断裂带中部八 美段、色拉哈段及南部磨西段、安宁河断裂带冕宁—西昌段、小江断裂带北部巧家—东川段和南部建水段的累积库 仑应力显著增加.修正的强震发生概率计算结果显示,鲜水河断裂带中部八美—色拉哈—康定一带、安宁河断裂带 冕宁—西昌段、小江断裂带南部华宁—建水一带强震发生概率较高,地震危险性值得关注。本研究基于库仑应力演 化计算定性分析强震危险性的同时,基于摩擦本构律理论,结合地震引起的应力扰动和强震发生背景,定量计算修 正的强震发生概率,为川滇菱形块体东边界强震危险地点及中长期发震紧迫程度判定提供方法和依据。

影响可忽略不计。

地震同震破裂造成的应力扰动范围(即其影响范围)一般为1-1.5个破裂的断层尺度。

如,第一个大地震Mw7.8,破裂尺度约200km,因此其能造成的应力显著变化区域最大约300公里,即影响范围最远距发震断层约300公里。

1 土耳其Mw7.8 地震造成的地壳应力场变化

笔者利用USGS给出的震源运动学模型,简单计算了一下,符合预期。

上图解释:

1)这个图显示的是Mw7.8同震破裂在周围区域造成的库仑应力变化,深度10km的切片。

2)应力增加为暖色,未来地震危险性增加,余震多发生于此区域;应力减小为冷色,未来地震危险性减小。

3)当前研究通常认为,库仑应力变化大于等于+0.1bar,即可触发余震。

1 bar = 0.1 MPa = 10^5 Pa,

1 bar 约等于1个标准大气压(101325 Pa).

4)因此,在Mw7.8破裂区域的断层两端,及西北与东南方向,未来地震危险性增大,余震可能多发生于此。

5)后续一个Mw7.5,大约就发生在西北方向那个应力增加区域中,这说明Mw7.8对Mw7.5有促进作用的,提前了其发生时间,如下图所示:

定量计算表明:第一个大地震的发生触发了第二个大地震(应力变化约+0.2 bar),提前了其发生时间。

2 土耳其Mw7.5 地震造成的地壳应力场变化

同样的,Mw7.5造成的区域应力变化如下图所示:

注意:

1)震源运动学模型都用的USGS给的模型,比较粗,后续精细模型结果可能会有一些细节的出入;

2)应力计算投影方向很重要,这两幅图投影方向都是各主震的滑动方向;也就是假设后续余震震源机制与主震相同;

3)图形显示的是10km深度切片的应力变化,不同深度的应力格局会有些不同;

4)库仑应力计算过程中,有效摩擦系数取0.4,不同取值,应力格局不变,大小会有不同。

3 更多机制讨论

1 在主震后的数分钟到数小时内,由于这两个地震激发的地震波传播到我国时,可能会触发一些小地震,这个叫做动态触发

比如,下面视频展示的,日本与美国台网接收到地震波的示意图。

https://www.zhihu.com/video/1606262648860794880https://www.zhihu.com/video/1606261885015322625

2 时间尺度再长一点,震后数年到数十年,下地壳与上地幔粘弹性响应造成的应力影响范围可能会大一点,但也不会超过2~3各断层尺度,即最大约500公里。

4 总结

总之,这两个地震同震破裂造成地球介质弹性响应的应力变化区域在200~300公里;

考虑更长时间地球介质的粘弹性松弛效应影响,其影响范围也不会超过500公里。

综上,这两个大地震的发生对我国断层活动性没有影响。