9月17日21時(shí)，我國(guó)臺(tái)灣臺(tái)東縣發(fā)生6.5級(jí)地震。隨后，9月18日14時(shí)44分，花蓮縣又發(fā)生6.9級(jí)地震。兩次地震震源深度較淺，僅約7公里，其間發(fā)生多次震級(jí)較低的余震。截至19日晚，地震已造成1人死亡、164人受傷。
【資料圖】
兩次地震有何關(guān)聯(lián)？當(dāng)?shù)氐卣馂楹稳绱祟l繁？整個(gè)臺(tái)灣島的主要斷裂帶分布情況以及潛在的地震風(fēng)險(xiǎn)如何？中國(guó)大陸與臺(tái)灣地區(qū)在地震研究方面又有哪些合作？
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》就此采訪了國(guó)家自然災(zāi)害防治研究院首任院長(zhǎng)徐錫偉研究員。他長(zhǎng)期從事地震地質(zhì)構(gòu)造與地震災(zāi)害防治研究，曾多次赴臺(tái)訪問(wèn)，并與臺(tái)灣地震學(xué)者聯(lián)合開(kāi)展相關(guān)研究。
一問(wèn)：您如何看待臺(tái)東縣和花蓮縣短時(shí)間內(nèi)連續(xù)發(fā)生的兩次6級(jí)以上強(qiáng)震之間的關(guān)系？它們所處的斷裂帶有什么特點(diǎn)？
徐錫偉：兩次地震均位于臺(tái)灣東部地區(qū)縱谷斷裂帶上。鑒于兩次地震在同一斷層上如此短時(shí)間內(nèi)相繼發(fā)生、兩次地震的余震區(qū)相互重疊等現(xiàn)象，可以說(shuō)臺(tái)東6.5級(jí)地震是花蓮6.9級(jí)地震的前震。
縱谷斷裂位于臺(tái)灣中央山脈和東部海岸山脈之間，主要指的是海岸山脈西邊界高角度東傾斷層，以左旋走滑為主，滑動(dòng)速率可達(dá)20毫米/年；此外，在縱谷西側(cè)，即中央山脈東邊界還發(fā)育著另一支隱伏活動(dòng)斷層，被稱為中央山脈東邊界斷裂。兩支斷裂組成了通常意義上的縱谷斷裂帶。此次花蓮地震發(fā)生在中央山脈邊界斷裂上，像瀘定地震一樣，以左旋走滑為主，是水平錯(cuò)動(dòng)型地震，兼有一定的垂直（逆）分量，表明地震會(huì)使中央山脈小幅抬升。
二問(wèn)：此次花蓮6.9級(jí)地震，有專家稱，其釋放的能量相當(dāng)于8顆原子彈的威力。您怎么看待這種說(shuō)法？
徐錫偉：首先，花蓮地震震級(jí)比9月5日的瀘定地震（6.8級(jí)）和今年年初的門源地震（6.9級(jí)）要大。花蓮地震采用的是地方震級(jí)，對(duì)應(yīng)的矩震級(jí)為7級(jí)，而瀘定地震和門源地震的矩震級(jí)分別為6.7級(jí)和6.6級(jí)。地震相差一級(jí)，釋放的能量相差約30倍。震級(jí)相差0.1級(jí)，釋放的能量平均相差1.4倍。所以，花蓮地震釋放的能量是瀘定地震的5.6~7倍。
其次，地震釋放的能量有一個(gè)公式。E=10^4.8×10^（1.5M），其中E代表地震釋放的能量，M代表地震等級(jí)。以此計(jì)算，花蓮地震釋放的能量大約為8原子彈（一顆原子彈釋放的能量約為525萬(wàn)億焦耳）。
三問(wèn)：根據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)速報(bào)目錄，花蓮震中周邊200公里內(nèi)近5年來(lái)發(fā)生3級(jí)以上地震共305次，單是今年已經(jīng)發(fā)生4次6級(jí)以上地震。這里的地震為何如此頻繁？地應(yīng)力常年頻繁釋放為什么不能阻止大地震的發(fā)生？
徐錫偉：這是因?yàn)槲覈?guó)臺(tái)灣島坐落在板塊邊界，是歐亞板塊與菲律賓板塊之間強(qiáng)烈推擠、相互作用的地方。我國(guó)臺(tái)灣島的地震頻發(fā)程度跟日本類似，但其地質(zhì)構(gòu)造和俯沖方向比日本更加復(fù)雜。比如，海岸山脈西邊界縱谷斷裂是菲律賓板塊向西運(yùn)移、推擠、逆沖到歐亞大陸板塊之上的一條主干活動(dòng)斷層，而西側(cè)中央山脈東邊界斷裂與歐亞板塊的向東俯沖造成臺(tái)灣地區(qū)地殼縮短和擠壓直接相關(guān)，導(dǎo)致臺(tái)灣地區(qū)地殼的變形量很大，能量積累的速率很高，所以地震頻發(fā)。實(shí)際上，臺(tái)灣島的形成就是由于這兩大板塊碰撞后強(qiáng)力擠壓、隆升的結(jié)果，到現(xiàn)在還在不斷隆升。
四問(wèn)：請(qǐng)您談?wù)勁_(tái)灣島的主要斷裂帶分布情況以及潛在的地震風(fēng)險(xiǎn)。
徐錫偉：我國(guó)臺(tái)灣島所處地帶同時(shí)位于菲律賓板塊和太平洋板塊相互碰撞的環(huán)太平洋地震帶。就像青藏高原最南部喜馬拉雅地震帶（印度板塊和歐亞板塊碰撞）一樣，板塊相互作用最強(qiáng)烈的地帶，永遠(yuǎn)是地震活躍帶。
由于板塊間相互作用，整個(gè)臺(tái)灣地區(qū)至少發(fā)育了四十多條活動(dòng)斷層。例如，縱谷斷裂帶東西兩支活動(dòng)斷層，它們均為走滑斷層，帶有擠壓逆沖分量，歷史上發(fā)生過(guò)多次7級(jí)以上大地震；中央山脈西側(cè)的西部平原區(qū)是人口聚居區(qū)，也發(fā)育了系列近南北向的逆斷層，這些地震容易造成嚴(yán)重的人員傷亡。
比如，梅山斷層（1906年的7.1級(jí)梅山地震）、清水河斷層（1935年的7.1級(jí)新竹-臺(tái)中地震），這些逆斷層上發(fā)生的大地震都曾導(dǎo)致大量人員傷亡。最近的一次是1999年車籠埔斷層的錯(cuò)動(dòng)發(fā)生的南投集集地震（7.6級(jí)），造成105公里的地表破裂帶和最大10米的垂直錯(cuò)動(dòng)，地震期間2300多人死亡。進(jìn)入21世紀(jì)之后的20多年來(lái)，臺(tái)灣島尚未發(fā)生7級(jí)以上地震，要考慮未來(lái)的地震風(fēng)險(xiǎn)。
五問(wèn)：作為一位活躍的地震科學(xué)家，您和臺(tái)灣地震學(xué)者開(kāi)展過(guò)哪些合作研究？如何看待兩岸的地震研究合作現(xiàn)狀？對(duì)于未來(lái)的合作有何建言？
徐錫偉：汶川地震以后，我的學(xué)科組跟臺(tái)灣大學(xué)等曾在國(guó)家自然科學(xué)基金資助下開(kāi)展過(guò)合作，對(duì)比研究汶川地震和南投地震的異同特征，發(fā)現(xiàn)兩次地震有一個(gè)共同特征：即在大地震發(fā)生前，發(fā)震斷層肯定處于閉鎖狀態(tài)，中小地震比較稀少。隨著發(fā)震時(shí)間的逼近，包括發(fā)震斷層在內(nèi)的鄰近區(qū)域內(nèi)，局部應(yīng)力場(chǎng)最大主壓應(yīng)力軸方向從無(wú)序逐漸向區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)，有序性增強(qiáng)，當(dāng)發(fā)震斷層附近局部應(yīng)力場(chǎng)的最大主壓應(yīng)力軸一致時(shí)，就臨近發(fā)震時(shí)間點(diǎn)了，最終發(fā)生大地震。
另外，2016年，我曾到臺(tái)灣大學(xué)等訪學(xué)數(shù)月，參與了縱谷斷裂帶的相關(guān)研究。當(dāng)時(shí)的研究發(fā)現(xiàn)，這條斷裂存在蠕滑的痕跡，即平時(shí)會(huì)經(jīng)常性地發(fā)生中小地震并釋放一些能量，這可能是縱谷斷裂帶特大地震比較少、以6級(jí)左右的中等強(qiáng)度地震為主的原因。
實(shí)際上，兩岸在地震科學(xué)研究方面有一些很好的合作。我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)是地震頻發(fā)的地方，當(dāng)?shù)赜泻芏嗟卣痤A(yù)警臺(tái)站，超過(guò)700個(gè)觀測(cè)臺(tái)站組成了高密度的地震預(yù)警觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，可以在地震發(fā)生數(shù)秒內(nèi)發(fā)出地震預(yù)警信號(hào)并動(dòng)態(tài)繪制地震烈度圖。而我國(guó)大陸地區(qū)的地震監(jiān)測(cè)覆蓋網(wǎng)已經(jīng)覆蓋了240萬(wàn)平方公里的國(guó)土面積和地震區(qū)人口的90%，相關(guān)地震預(yù)警技術(shù)和覆蓋網(wǎng)范圍全球領(lǐng)先。兩岸在地震監(jiān)測(cè)和研究方面應(yīng)該加強(qiáng)交流，特別是在地震頻發(fā)的川滇地區(qū)建立地震科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，從而為兩岸科技工作者提供地震科學(xué)研究的平臺(tái)，共同為推動(dòng)世界地震科學(xué)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
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