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解读危地马拉M7.4地震数据，了解发震构造和地震致灾常识精选

已有 5615 次阅读 2012-11-8 14:16 |个人分类:地震|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 地震, 危地马拉, 地震构造, 致灾

解读危地马拉M7.4地震数据，了解发震构造和地震致灾常识

前几天加拿大刚发强地震，今天在中美洲危地马拉西部又发生强地震。如果没有一定的地震相关知识，很难判断为什么有的地震伤亡严重而有的地震无所伤亡。地震作为一种自然地质现象，有其自身的规律，虽然人类还没有完全掌握，但是基本的过程还是比较清楚的。

天然强地震一般都是由发震构造控制，绝大多数是地质断层的突然错动产生。因此，地震的过程和致灾都离不开与其相关的发震构造。不同发震构造具有不同的变形特点，导致的灾害也就各有特点。

首先，多数地震构造通过地质、地貌调查可以获得它的变形特点，从而预知发震和致灾特点。拿危地马拉地震为例，图1可以看到，红色的断层线，都是通过地质地貌或者大地测量可以确定出来。本次地震的西南侧就是一个板块边界俯冲带（the subducting Cocos plate and the overlying Caribbean and North America plates），是相对非常活跃的断裂带，相对运动达到70－80毫米/年。

地震之后，通过地震波观测数据，可以获得发震断裂在发震过程中的力学性质，即震源机制，通过震源机制解，可以知道断裂面的走向、倾向、倾角以及断裂面滑动方向。图2是危地马拉地震震源机制解：

Plane	Strike	Dip	Rake
NP1	126°	69°	98°
NP2	285°	23°	70°

震源位置：13.987°N, 91.965°W，深度24公里。

结合地震震源定位与已知周边地震构造，可以判断，倾斜北东的一组节面解是发震断裂，即走向285°、倾角23°的那组。从滑动角70°，可以判断，地震时断裂以逆冲为主，有少量的左旋滑动。这一数据与地震构造环境是一致的，板块俯冲带以逆冲为主。

有了发震构造，根据地震波数据，可以反演地震断裂沿断裂面的位移分布，图3是这次危地马拉地震的反演结果，可以看到，震源附近的位移量最大，但是仍然不到4m，在地表处的位移很小。所以，不会产生海啸。然而像日本2011年地震震源附近最大位移超过30m，到达地表的位移也达到数米，因此引发了海啸。

地震海啸是发震断裂出露于海底的大地震主要致灾形式，海啸的产生必须要有一定的条件，也就是突然的大规模海水形成垂向位移。因此，只有俯冲带并且有很大位移的大地震才能产生海啸。2012年4月苏门答腊一个8.2级地震，虽然产生了很大位移，但是发震断裂是走滑性质的转换断层，因此没有显著的垂向位移，没有引发海啸。发震断裂出露于海底的大地震不存在地震地表破裂对人类的破坏。

那么对于发震断裂出露于陆地地表的大地震而言，比如中国大陆的地震，沿断裂带在地震过程中产生大规模的变形，汶川地震的地表破裂带总长度达到345公里。在地震地表破裂带上的建筑物是没办法抵抗断裂的强烈变形的。这些地震地表破裂的性质也是由发震断裂的性质决定的。

大地震的破坏主要由两部分组成，一部分就是断裂变形形成的破坏，另一部分则是地震动。相对而言，人们对地震动的影响更深刻，甚至认为是地震的破坏。地震动是有震源错动产生的地震波向地表传播形成的震动。具有范围广、随震中距离增大而衰减的特点。图4是危地马拉地震的地震动强度预测图，根据测震数据计算得到。从图例解释可以看到，通常震动强度达到五度就可能产生破坏，这次地震在陆地最大震动强度预测达到七度，应该会产生破坏。