地 震 地 热 说 原 理

02  北智利地震地幔柱简介

Seisman

地震地幔柱各论

02  北智利地震地幔柱

北智利地震地幔柱位于南美洲北部（13°S～15°N，67°～84°W，危地马拉地震地幔柱区域除外）。

北智利地震地幔柱的基础资料见图1～图3、表1和表2.

图1是地震地幔柱在地表的投影，包含1963年至2011年3月19日M≥5.0的地震和12次大于7级的壳内强震（表1），还包括近50年来有过喷发、且最大喷发指数VEI≥2的7座活火山（表2）。

图2是地震地幔柱内M≥5.0地震的三维图像。由于作图软件对三维图像数据点数的限制，故将深度小于33km和震级小于7级的地震舍弃了一半。

由图1和图2可以看到，北智利地震地幔柱是典型的树杈型构造，只有一个树根，却有4个枝干，树冠又紧密交叉，浑然一体。同时，北智利地震地幔柱又是高温高压暴发性的地幔柱，其最大震源深度可达655km，但是在深度250～500km的中间层较少地震活动。

由图1和图2还可以看到，北智利地震地幔柱的树冠之下，在深度50～160km的壳幔过渡层，4个枝干各有一个中深源地震密集的包裹体，即熔岩囊。熔岩囊既是火山喷发所需的岩浆仓库，又是火山喷发和壳内地震活动的根本因素，即内在因子。内因是起决定性作用的。

图1清楚地表明，壳内7级以上的强震活动大都分布在大陆的边缘，沿海沟展布。海沟的存在或许与地震地幔柱的长期活动不无关系。壳内7级以上的强震主要与1、2、3号树杈有关。VEI≥2的7座活火山都分布在2、3号树杈的周边。4号树杈的活动最弱。1号树杈虽然火山活动较弱，但历史上最大的7.8级地震（1970）就发生在这里。

图3是北智利地震地幔柱M≥5.2地震震源深度的时序图。图上画了5条细斜线。5条细斜线隔离了5组中深源地震密集群，其中4条都指向了壳内7级以上的强震。这5条细斜线带有一定的任意性，原因是中深源地震活动的深度带宽太窄。但是，中深源地震的活动呈一簇一簇地密集，火山活动也是一簇一簇地密集，则是很直观的。

如果这5条细斜线带有一定的可信度，那么北智利的下一个7级地震就可能为期不远了，1～2年以内吧。当然，这还需要继续地跟踪研究。

如果追问壳内强震和火山喷发的活动地点，则需要进一步地研究壳内强震和火山喷发与其直下型的中深源地震活动的关系。直观地理解，壳内强震和火山喷发一定是最靠近的、一定强度以上的中深源地震催动的。这是后话。

现在的日本就最需要这样的研究，可惜我感到有点精力不及。

与南智利地震地幔柱比较，两者有相同之处，但更多的是不同之处。

南智利地震地幔柱和北智利地震地幔柱都是树型构造，但南智利的熔岩囊密集集中，形成一个严密的包裹体，北智利的分叉为4个熔岩囊，而且较为脆弱。因此，南智利会发生9级以上的地震而北智利不会。

两个地震地幔柱都是高温高压暴发性的地幔柱。比较而言，北智利似乎比南智利温度更高。理由是：

（1）       北智利在600km上下深度的6级、7级地震活动明显高于南智利；

（2）       北智利熔岩囊的深度带宽比南智利窄，说明北智利的深部能量比南智利向上跃升得更快，因而北智利的警号线比南智利的更加陡立。

在地震地热说范畴内，地震和火山是一对孪生的兄弟。就中深源地震而言，冲出了地表就是火山，冲不出地表就是地震。就壳内而言，火山喷发和壳内地震同为熔岩囊能量积累的调节者，此消彼长，共同完成消减熔岩囊能量积累的任务。

全世界的地震工作者和火山工作者联合起来！

本文所采用的地震资料取自http://www.ncedc.org/ 网页的ANSS地震目录，火山资料取自http://www.volcano.si.edu/网页的GVP火山月报，谨此致谢。

（2011.4.16 初稿）

图1  北智利地震地幔柱的地表平面投影

图2  北智利地震地幔柱的立体三维图像

图3  北智利地震地幔柱的时间进程

表1  北智利地震地幔柱M≥7地震目录（1963-2011.3.19）

表2  北智利地震地幔柱1963年以来喷发过的火山