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热度 2 seisman 2011-7-16 20:42

地震地热说应用：地震 8 地震地幔柱活动性研究小结 Seisman 地震和火山的活动性代表着地震地幔柱的活动性。各个地震地幔柱的地震和火山活动性研究结果表明，近 50 年来（ 1963 — 2011 ）的活跃期次可分为 3 类，即 2 期、 3 期和 4 期，相应的间歇期则分别为 1 期、 2 期和 3 期，其全球分布见图 1 ，分别以活跃期数 2Q 、 3Q 和 4Q 标示之。 2 活跃期的地震地幔柱主要分布在加勒比，西南太平洋和日本（图 2 ）， 4 活跃期的地震地幔柱主要分布在北马里亚纳和台湾及琉球地区（图 3 ），其余均为 3 活跃期的地震地幔柱。 3 活跃期的地震地幔柱的活跃时段划分又可分为 2 组，一组 50 年大致等分（图 4 ），一组 2 、 3 活跃期后移若干年（图 5 ）。地震地幔柱的活动性强弱似乎可用划分活跃期的壳内强震的起始震级表示。起始震级大致分为 7.5 级、 7 级、 6.7 级和 6.5 级四档。总体是环太平洋地区偏高，地中海地区偏低。上述结果使人想到，太平洋并非是整体运动的。对各个地震地幔柱未来几年地震活动趋势的预测，已在分论中表述，这里不再罗列。预测有风险，多说无益。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。（ 2011.7.16 初稿）图 1 全球地震地幔柱活跃期次的分布（ 1963 — 2011 ）图 2 2 活跃期地震地幔柱的时间序列图 3 4 活跃期地震地幔柱的时间序列图 4 3 活跃期地震地幔柱的时间序列（ Ⅰ ）图 5 3 活跃期地震地幔柱的时间序列（ Ⅱ ）

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西太平洋的地震活动性

seisman 2011-7-14 19:14

地震地热说应用：地震 7 西太平洋的地震活动性 Seisman 西太平洋研究区包括日本、马里亚纳海沟、台湾及琉球，以及菲律宾的北部，沿太平洋西海岸展布（ 5 °～ 55 ° N ， 120 °～ 151 ° E ）。西太平洋的地震和火山分布见图 1 ，三维立体图像见火山篇，地震资料截至 2011.6.28 。其中，鄂霍次克海地震地幔柱和菲律宾地震地幔柱各有分论，不在此列，中国珲春地震地幔柱只有深源地震，没有中深源地震和壳内地震活动，也不参与讨论。由图 1 可见，日本地震地幔柱位于本州岛的北部，火山和 7 级以上壳内强震颇为丰富；马里亚纳海沟的北段和南段 7 级以上壳内强震较少，以火山活动和中强地震活动为主，尤其南段并没有想象中的那么活跃；台湾及琉球地区两端活动较为积极，北端九州火山和 7 级以上壳内强震较为丰富，南端台湾北部壳内强震较为活跃，没有活火山；台湾南部至马尼拉间壳内强震和火山都较为活跃。因此，太平洋西海岸各个地震地幔柱的活动规律差异性很大，为此调整了各地震地幔柱的起算震级和火山强度，详见各个时序图中的图例说明。图 2 为日本地震地幔柱的时序图， 50 年来大致经历了 2 个活跃期和 1 个间歇期。 2 个活跃期都长达 20 年，间歇期长达 10 年。第二个活跃期即将结束，然后应该进入间歇期。图 3 为北马里亚纳地震地幔柱的时序图，是西太平洋最为活跃的一个地质体。尤其 1980 年代以后，深部 6 级、 7 级地震频繁活动，致使壳内强震与火山活动连绵不断。 50 年来大致经历了 3 个活跃期，现在开始的是第四个活跃期。间歇期时间很短，甚或难以区分。第四个活跃期或许还要经历较长时间，而且当前仍在增强。图 4 为南马里亚纳地震地幔柱的时序图， 50 年来大致经历了 3 个活跃期。这里深部的地震活动显得比北马里亚纳迟缓，由于 2000 年代末期出现 7 级以上的中深源地震活动，第三个活跃期是趋于结束还是维持，目前尚难以断定。图 5 为台湾及琉球地震地幔柱的时序图。这里的地震和火山在 1960 年代和 1990 年代以后较为活跃，中间的 1970 年代和 1980 年代较为沉寂。 1990 年代至今的壳内地震活动和火山活动，与深部活动比较，似乎可以达到很好的能量平衡，因此未来一段时间内的活动应该不会很强烈。图 6 为马尼拉 Ⅱ 级地震地幔柱的时序图。 50 年来这里大致经历了 3 个活跃期和 2 个间歇期。活跃期的时间相对较长，间歇期较短。当前的活跃期已经接近尾声。西太平洋的地震活动性，充分展示了大自然的多样性。如果只强调事物的共性，不注重事物的个性，我们就永远难以走出简单化的阴影。人的感性认识是从事物的个性开始的。认识的事物多了，从事物的个性中去寻找事物的共性，去伪存真，由此及彼，由表及里，最后定能获得真知。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。（ 2011.7.14 初稿）图 1 西太平洋地震和火山与地震地幔柱的关系图 2 日本地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 3 北马里亚纳地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 4 南马里亚纳地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 5 台湾及琉球地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 6 马尼拉地震地幔柱地震与火山活动的时间序列

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地中海的地震活动性

seisman 2011-7-13 01:15

地震地热说应用：地震 6 地中海的地震活动性 Seisman 地中海研究区包括 20 °～ 50 ° N ， 3 °～ 62 ° E 的广大地区，地中海西口除外。地中海地区的地震和火山分布见图 1 ，三维立体图像见图 2 ，地震与火山活动的时间序列见图 3 至图 5 。地震资料截至 2011.6.28 。根据这里的地震与火山分布情况，拟将这个地区合并为 19 号地中海地震地幔柱（见地震地幔柱命名修订版）。地中海地震地幔柱以意大利地震地幔柱为主树，另带两个分枝，土耳其分枝和伊朗分枝。意大利地震地幔柱的地震最深可达 500km ，两分枝的最大深度都在 200km 以内。因此，地中海地区的地震和火山活动应该主要受到主树意大利地震地幔柱的调制。对比图 3 至图 5 即可看到，意大利地震地幔柱在 200 ～ 400km 深度层存在明显的波浪形起伏特征，近 50 年来经历了 3 个活跃期和 2 个间歇期，土耳其分枝受到明显的制约，伊朗分枝相距较远，但也隐约可见其影响。由意大利，到土耳其，到伊朗，中深源地震活动的深度是依次变浅的。地中海地震地幔柱的壳内地震活动多呈围绕熔岩囊中心的圆圈形分布，显示这里的大地构造存在拉锯式的构造运动，似乎与这里处于中纬度有关（参见李四光）。如果能够配合地中海的大地构造研究就更能说明问题，可惜我的手头没有这方面的资料，而且也不太懂得大地构造学。主树加上 2 个分枝，比较而言，以土耳其分枝的地震活动水平较高，伊朗次之。主树意大利地震地幔柱壳内强震活动水平不高，似乎主要靠火山的喷发来调制能量平衡。由图 3 可见，意大利在 50 ～ 200km 深度层极少地震活动，表明这里的熔岩囊已经很是脆弱，不能存储足够的能量来维持壳内的地震与火山活动。这与之前我们关于意大利火山活动的衰退之势是相吻合的。在图 4 上 50 ～ 150km 深度层地震较为活跃，熔岩囊较为丰满，因此土耳其分枝的地震活动水平较高。土耳其分枝的第三个活跃期尚未完结，最近 3 ～ 5 年内，可能还有几次 7 级左右的壳内地震活动。 ANSS 地震目录 2004 年没有了 33km 的模糊震源深度，图 5 在这个前后的地震动态大相径庭，还有待进一步观察和研究，但不排除近 2 ～ 3 年内还有 7 级左右的壳内地震活动。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。（ 2011.7.13 初稿）图 1 地中海地震和火山与地震地幔柱的关系图 2 地中海地区地震活动的立体三维图像图 3 意大利地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 4 土耳其分枝地震与火山活动的时间序列图 5 伊朗分枝地震与火山活动的时间序列

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喜马拉雅的地震活动性

seisman 2011-7-8 13:06

地震地热说应用：地震 5 喜马拉雅的地震活动性 Seisman 喜马拉雅研究区包括缅甸和兴都库什两个地震地幔柱（ 17 °～ 50 ° N ， 62 °～ 105 ° E ）。喜马拉雅地区的地震和火山分布见图 1 ，三维立体图像见图 2 ，地震与火山活动的时间序列见图 3 和图 4 。地震资料截至 2011.6.28 。图 3 和图 4 的地震资料起始震级分别为 4.8 和 5.2 ，壳内强震 M ≥ 7.0 。兴都库什地震地幔柱没有活火山。两个地震地幔柱分别位于喜马拉雅山的东西两端，都是单树型构造，地震活动性图像比较单纯。由图 1 和图 2 可见，缅甸地震地幔柱主要控制东经 83 °以东北纬 40 °以南的地区。图 2 清晰表明 2008 年汶川 8.0 级地震位于缅甸地震地幔柱的控制区内，其下有 50 ～ 84km 深度层内的地震活动。兴都库什地震地幔柱主要控制东经 83 °以西北纬 45 °以南的地区。比较图 3 和图 4 ，发现它们的地震活动性是有较大区别的。 1 ）缅甸地震地幔柱具有较为明显的 3 个活跃期和 2 个间歇期。 3 个活跃期分别为 1960 年代中期至 1970 年代中期、 1970 年代末期至 1990 年代中期以及 2000 年代初期至今， 2 个间歇期分别为 1970 年代末期和 1990 年代末期，间隔时间很短。兴都库什地震地幔柱 1960 至 1970 年代的地震活动趋势大致与缅甸地震地幔柱同期的活动相当，但其后的地震活动则难以划分活跃期和间歇期， 1980 年代至 1990 年代中期以中强地震活动为主， 1990 年代中期以后则有多个 7.0 级以上的强震活动至今。 2 ）缅甸地震地幔柱壳下地震活动 1960 年代较为活跃，造成 1970 年代的壳内强震活动与火山喷发，其后则活动平平。兴都库什地震地幔柱在 0 ～ 50km 、 100 ～ 150km 、 200 ～ 250km 三个深度层上分别呈现波浪式的起伏， 0 ～ 50km 深度层的活动明显滞后于 200 ～ 250km 深度层，即典型的“由下而上逐层驱动”的活动特征。 1980 年代以来， 200 ～ 250km 深度层地震活动强度随时间逐渐上升，以致 1990 年代末期以后强震频仍。 3 ）缅甸地震地幔柱的壳内强震活动呈南北跳动， 8 个 7.0 级以上强震呈“北—南—中—南—南—北—中—南”分布，是中国南北地震带地震活动的操控手。兴都库什地震地幔柱的壳内强震活动 1970 年代在北纬 38 °以北， 1990 年代以后在北纬 38 °以南。地震活动性的差异说明两个地震地幔柱的活动机制是不一样的。喜马拉雅山脉被认为是全球最为活跃的地区之一。缅甸和兴都库两个什地震地幔柱位列其东西两端，好比两人抬着轿子，一高一矮，一胖一瘦。它们的差异活动必然造成喜马拉雅山脉，以及昆仑山和天山地区复杂的构造运动，甚或影响到这里的成矿规律。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。（ 2011.7.7 初稿）图 1 喜马拉雅地震和火山与地震地幔柱的关系图 2 喜马拉雅地区地震活动的立体三维图像图 3 缅甸地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 4 兴都库什地震地幔柱地震与火山活动的时间序列

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南美洲和中美洲的地震活动性

seisman 2011-7-3 18:28

地震地热说应用：地震 4 南美洲和中美洲的地震活动性 Seisman 南美洲和中美洲研究区包括南智利、北智利、危地马拉和海地等 4 个地震地幔柱（ 53 ° S ～ 23 ° N ， 55 °～ 116 ° W ）。南美洲和中美洲的地震和火山分布见图 1 ，地震资料截至 2011.6.28 。 4 个地震地幔柱的三维立体图像见作者关于南美洲和中美洲火山研究的博文。其中，南智利和危地马拉为单树型构造，北智利为树杈型构造，海地为多树型构造，由 3 个单树型构造复合而成。南智利和北智利都是暴发性的地震地幔柱，而危地马拉和海地则是渐进性的地震地幔柱。 4 个地震地幔柱的地震与火山活动的时间序列见图 2 ～图 5 。图 2 ～图 4 的地震资料起始震级 M 0 =5.2 ，壳内强震 M ≥ 7.5 ，活火山最大喷发指数 VEI ≥ 3 。图 5 的地震资料起始震级 M 0 =4.8 ，壳内强震 M ≥ 7.0 ，活火山最大喷发指数 VEI ≥ 2 。由图 1 可见，南智利和北智利在壳内的地震活动似乎有一些相互影响，二者的地震扎堆，或许有某种相互沟通的趋势。其余的地震和火山都分属各个地震地幔柱，基本没有互相的影响。南智利的火山主要分布在熔岩囊的南端，说明确实存在熔岩囊向南延伸或者向南转移的趋势。由图 2 可见，南智利地震地幔柱近 50 年来在深部和壳内都大致经历了 3 个活跃期。由于南智利是暴发性的地震地幔柱，深部能量几乎直达壳内，连绵不断，活跃期持续时间较长而活跃期之间间隔很短， 3 ～ 5 年。因此，当前的活跃期可能还要持续较长时间。图 3 表明，北智利的壳内强震和火山活动都比南智利弱，在深部和壳内也大致经历了 3 个活跃期。但是，由于北智利是树杈型构造，同一个树干有 3 ～ 4 个分叉，在 50 ～ 250km 深度层内的地震活动显得比较零乱。因为只有一个树根，所以深部 6 级以上地震的 3 个活跃期是清晰的。北智利的当前活跃期以火山和中强地震活动为主，由于深部地震活动有增强趋势，可能还要持续较长时间。受深部地震活动影响较大的是 1 、 2 分枝，即厄瓜多尔及其以南、以北地区。图 4 表明，危地马拉地震地幔柱大致以 1980 年代末为界经历两个活跃期。前一期以壳内强震活动为主，后一期以火山喷发为主。后一期熔岩囊内的地震活动强度明显高于前一期。当前的活跃期已近尾声。由图 5 可见，海地地震地幔柱总体活动水平较低，尤其壳内地震活动较少，主要在 50km 深度以下较为活跃。这里 50 年来大致经历了两个活跃期，平静期较长，活跃期较短，而且从深部到地表，层间驱动速度似乎是全球最慢的地方。当前的活跃期已经基本结束，下一个活跃期的到来尚需若干年以后。该研究区的 4 个地震地幔柱的活动性各具特色，说明并非是某种简单的统一机制可以控制的。世界上的事物是千姿百态、千变万化的。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。（ 2011.7.3 初稿）图 1 南美洲和中美洲地震和火山与地震地幔柱的关系图 2 南智利地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 3 北智利地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 4 危地马拉地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 5 海地地震地幔柱地震与火山活动的时间序列

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印尼和菲律宾的地震活动性

热度 1 seisman 2011-7-1 16:15

地震地热说应用：地震 2 印尼和菲律宾的地震活动性 Seisman 印尼和菲律宾研究区包括印尼和菲律宾两个地震地幔柱（ 15 ° S ～ 15 ° N ， 90 °～ 133 ° E ）。印尼和菲律宾的地震和火山分布见图 1 ，地震资料截至 2011.6.28 。由图 1 可见，研究区内 7.5 级以上的壳内地震和 VEI ≥ 3 的活火山分布大致可分为 2 组，分属印尼地震地幔柱和菲律宾地震地幔柱。 2 个地震地幔柱的三维立体图像见各自有关火山研究的博文，地震与火山活动的时间序列见图 2 ～图 3 。图 1 表明，菲律宾地震地幔柱的壳内强震活动较为集中，围绕在熔岩囊的出地点周围。印尼地震地幔柱的壳内强震活动则比较分散，而且与火山活动构成割据之势，西段以壳内强震活动为主，东段则以火山活动为主。印尼的火山基本沿岛弧分布，壳内强震基本沿海沟分布，似乎是火山造岛地震造沟的极好例子。海沟和壳内地震是相辅相成的。深源地震不会分布在海沟附近。图 2 表明，印尼的壳内地震活动， 50 年来经历了 3 个活跃期和 2 个平静期。活跃期大致 10 年，或稍长一点，平静期大致 3 ～ 5 年。有趣的是，在深部，大致 400 ～ 700km 深度层内，也同样经历了 3 个活跃期和 2 个平静期。而且，壳内地震的活动韵律明显滞后深部地震的活动韵律 3 ～ 5 年。这就是地震地幔柱内部地震活动“ 由下而上逐层驱动”的最好证据。由印尼地震的活动韵律观察，印尼当前的地震与火山的活跃期或许即将结束。图 3 表明，菲律宾的地震活动韵律不像印尼那样明显，带有较大的随机性。而且，菲律宾的地震活动很不干脆，常常在壳内强震后一段时间内还会并发火山。推测原因，一是可能菲律宾的壳内构造规模不大，一次强震的发生不足以耗散地震地幔柱内部的剩余能量，二是可能菲律宾地震地幔柱内熔岩或半熔岩粘滞度较高，能量释放不如印尼地震地幔柱那样痛快。菲律宾 2009 年以来在 500 ～ 700km 深度内出现一群异常的地震活动，历史罕见，是很令人担心的。作者在菲律宾地震地幔柱简介中曾经提到过这个现象，而且担心菲律宾会不会是继印尼灾难和日本灾难后的下一个受害者。这个现象值得密切关注。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。（ 2011.7.1 初稿）图 1 印尼和菲律宾地震和火山与地震地幔柱的关系图 2 印尼地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 3 菲律宾地震地幔柱地震与火山活动的时间序列

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西南太平洋的地震活动性

seisman 2011-6-30 20:53

地震地热说应用：地震 1 西南太平洋的地震活动性 Seisman 西南太平洋研究区主要包括所罗门、澳大利亚、斐济、汤加和新西兰（ 60 ° S ～ 2 ° N ， 133 ° E ～ 169 ° W ）。西南太平洋的地震和火山分布见图 1 。由图 1 可见，研究区内 7.5 级以上的壳内地震和 VEI ≥ 2 的活火山分布大致可分为 3 组，分别属于所罗门地震地幔柱、西汤加地震地幔柱和东汤加地震地幔柱。 3 个地震地幔柱的三维立体图像见各自有关火山研究的博文，地震与火山活动的时间序列见图 2 ～图 4 。地震活动性研究必须涉及火山的活动，因为它们是维护地震地幔柱能量平衡的左右手。这些资料图表现出一些共同特征，包括： ① 图 1 表明，火山活动大多紧靠地震地幔柱的核心部位，与熔岩囊的出地点紧密相关，而壳内强震的活动地点则比较宽松，多位于地震地幔柱影响区的边缘部位或者地震条带的端部。壳内强震的活动也多成团成族，与壳内的地质构造有关。 ② 地震与火山的活动或者同步，或者不同步，与地震地幔柱内部累积的能量有关。当地震活动不足以消减地震地幔柱的能量时，火山就会伴随喷发。 ③ 不论是暴发型地震地幔柱或者渐进型地震地幔柱，都存在由下而上逐层驱动的现象。图中的斜线表示由下而上逐层驱动的趋势。 ④ 所考察的资料段， 3 个地震地幔柱从深部到地表都经历了两个活跃期和一个平静期，即 1970 年代至 1980 年代的活跃期、 1980 年代至 1990 年代的平静期和 1990 年代以后的活跃期。所罗门地震地幔柱和东汤加地震地幔柱表现的尤为清晰。 1990 年代以后，由于深部 6 级、 7 级乃至 8 级地震的增强活动，目前的活跃期似乎尚未结束。有的朋友喜欢谈论“地震活动周期”。其实地震并非周期性活动的。这里就是很好的例子。同时， 3 个地震地幔柱的活动也有各自的特点。图 2 表示所罗门地震地幔柱是一种类似暴发型构造，其 5.5 级以下的地震活动各个深度层都很活跃。另外，这里第二个活跃期与第一个活跃期相比，其熔岩囊内由下而上逐层驱动的速率有明显的改变，与第二个活跃期的活动时间长、强度大是相匹配的。图 3 显示西汤加地震地幔柱的暴发型构造特征，与我们做火山研究时的推测是一致的。它的活跃期不像那 2 个地震地幔柱规范，带有随机性。图 4 显示东汤加地震地幔柱典型的渐进型构造特征，各个深度层的地震都很活跃，地震的活跃期和平静期特点鲜明。 2000 年以后东汤加地震地幔柱深部的地震极为活跃，今后可能还会有大动作。图 4 可以看到，所谓平静期并非没有地震，只是地震地幔柱的能量积累在壳内得到了很好的纾解，不会酿成大祸。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。（ 2011.6.30 初稿）图 1 西南太平洋地震和火山与地震地幔柱的关系图 2 所罗门地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 3 西汤加地震地幔柱地震与火山活动的时间序列图 4 东汤加地震地幔柱地震与火山活动的时间序列

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