漫话“环太平洋”（9）
胡经国
六、环太平洋地震带
㈠、概述
地球上地震的分布是有规律的。世界上的地震主要集中分布在三大地震带上，即：环太平洋地震带、欧亚地震带（地中海－喜马拉雅山带）和海岭地震带。
环太平洋地震带（Circum-Pacific Seismic Belt），是一个围绕太平洋经常发生地震和火山爆发的地带，有一连串海沟、列岛和火山，板块移动剧烈。
该地震带呈马蹄形，全长40000公里，是地球上第一大地震带。它像一个巨大的环，围绕着太平洋分布。它沿北美洲太平洋东岸的美国阿拉斯加向南，经加拿大本部、美国加利福尼亚和墨西哥西部地区，到达南美洲的哥伦比亚、秘鲁和智利；然后从智利转向西，穿过太平洋抵达大洋洲东边界附近，在新西兰东部海域折向北；再经裴济、印度尼西亚、菲律宾，、琉球岛、日本列岛、千岛岛、堪察加半岛、阿留申岛；最后回到美国的阿拉斯加。它环绕太平洋一周，并且也把大陆和海洋分隔开来。
该地震带发生的地震大约占全球地震总数的80%，集中了全世界80%以上的浅源地震（震源深度0～70千米）、90%的中源地震（震源深度70～300千米）和几乎全部深源地震（震源深度300～700千米）。
㈡、附近地区
环太平洋地震带附近的国家：阿根廷、伯利兹、玻利维亚、巴西、文莱、加拿大、哥伦比亚、智利、哥斯达黎加、厄瓜多尔、东帝汶、萨尔瓦多、密克罗尼西亚联邦、斐济、危地马拉、洪都拉斯、印尼、日本、中国、基里巴斯、马来西亚、墨西哥、新西兰、尼加拉瓜、帕劳、巴布亚新几内亚、巴拿马、秘鲁、菲律宾、俄罗斯、萨摩亚、所罗门岛、汤加、图瓦鲁、美国。
环太平洋地震带附近的海沟有：阿留申海沟、布干维尔海沟、克马迪克海沟、日本海沟、千岛海沟、马里亚纳海沟、中美海沟、秘鲁-智利海沟、菲律宾海沟、琉球海沟、汤加海沟、雅浦海沟。
环太平洋地震带附近的板块：南极洲板块、大洋洲板块、加勒比板块、可可斯板块、欧亚板块、胡安德富卡板块、纳斯卡板块、北美洲板块、太平洋板块、菲律宾板块、南美洲板块。
㈢、若干地震记录
追溯历史，环太平洋火山地震带已发生了无数次强烈地震。
2011年3月11日，日本当地时间14时46分，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失。是迄今为止世界上测得
的最强地震。
日本位于环太平洋火山地震带的西缘，犹如坐在一把“摇晃不停的椅子”上，每年发生的有感地震高达1000余次。自20世纪以来，里氏6级以上的地震已超过50次。其中，1923年9月1日的关东大地震，摧毁了东京房屋的73%，横滨建筑物的96%，死亡人数高达14万，使人们至今谈起来仍然为之变。1993～1995年，日本先后发生6次里氏7级以上大地震。1993年1月15日北海道的钏路市发生7.5级地震；同年7月12日北海道奥尻岛发生7.8级地震；1994年10月4日和9日北海道的钏路市又先后发生7.9级和7.3级地震；同年12月28日本州岛北部青森县附近海域发生7.5级地震；1995年1月17日阪神地区的7.2级地震；2011年在东京附近海域发生9级强烈地震引发海啸等。因此，日本有“火山地震国”称号。
美国西海岸位于环太洋火山地震带的东侧。在加州西部，从洛杉矶到旧金山到太平洋海域，发育了一条圣安德烈斯断层。该断层总长超过965千米，是世界著名的活动断层，美国的强烈地震大多发生在这里。自20世纪以来，美国西海岸发生里氏6级以上的地震14次。其中，1906年4月18日旧金山发生的8.6级大地震震惊世界。自1990年以来在洛杉矶地区发生3次分别为7.6级、6.7级和6.6级的强烈地震。
㈣、成因分析
全球变暖导致的海平面上升，使失去冰盖的大陆地壳均衡上升，相应地增高海平面的海洋地壳均衡下降，从而形成新一轮的地壳均衡运动。在球面上，海洋地壳下降，将挤压大陆地壳收缩，陆海边缘是强烈的挤压带。阿尔卑斯－喜马拉雅地震带与环太平洋地震带几乎是正交的。地震的顺序表明，地球表层形变的必然过程，可以通过历史地震记录来寻规律。南北对称，东西呼应，这是一般规律。一处的破裂为另一处的破裂创造条件。
冬至和夏至的黄赤交角达到最大值23.5度。在冬至，太阳潮的高潮点在南回归线，白天达到最大值，夜间变为最小值；太阳潮的高潮点在北回归线，白天达到最小值，夜间变为最大值，形成以半日为周期的最大潮汐的南北摆动。在夏至，太阳潮的高潮点在北回归线白天达到最大值，夜间变为最小值；太阳潮的高潮点在南回归线白天达到最小值，夜间变为最大值，形成半日为周期的最大范围的潮汐南北摆动。如果此时月亮的白赤交角也达到最大值28.6度，而且与太阳、地球近似成一线，就会形成最强的潮汐南北摆动。这是强震易发生在冬至和夏至附近的原因。2004年12月26日月亮赤纬角为27.9度，为日月大潮，为印尼地震海啸提供了较强的潮汐条件；2005年6月22日，月亮赤纬角为28度，为月亮近地潮；23日为日月大潮，潮汐南北摆动的条件最优，形成强震的机会最大。
堪察加－日本－菲律宾西南－东北效应带，是环太平洋地震带的一部分——西太平洋地震带；美国加利福尼亚地震和智利地震都发生在环太平洋地震带的另一部分——东太平洋地震带。据认为，今后堪察加－日本－菲律宾－苏门答腊一带的地震活动可能加强。
㈤、地球建造原理与地震
1、地球建造原理
在地球的建造和演变过程中，有大量的小行星、彗星和流星体等小天体不断撞击地球。这些小行星、彗星和流星体的尺度大到数十千米、数百千米，小到数十厘米、数厘米，甚至更小者就像那弥漫于太空的砾石和砂尘颗粒。在小天体长达千百万年、甚至数亿年撞击地球的过程中，逐渐地建造出来了地球的陆地、山脉、山峰和岛屿；小天体带来的水冰融化形成了地球的海洋。
在这些小天体不断撞击地球的过程中，使得大陆区域的矿物、岩石数量剧增，并且被撞击下沉建造出来了“大陆根”。与大陆相对应的大洋洋底被撞开了大裂缝，地下的岩浆多次从这里喷出，形成了大洋中脊和海底扩张构造。同时，在剪切力及振动力的作用下，又建造出来了深海沟带、岛弧带等环太平洋活动构造系。
环太平洋活动构造系是地震频繁爆发区。在地球建造的初期阶段，当地球质量比月球质量还小时，上空还没有出现大气层，许多撞击地球的小天体直接“闯入”了地幔，并且带进了大量的水冰。在地球漫长的演变过程中，地幔内的水冰物质速度非常缓慢地沿着“大陆根”、“岛弧根”等环太平洋活动构造系的地幔与地壳的衔接层往上移动；当它们在某一区域聚集到一定能量时，就会突然汽化，爆发大地震。
在24小时内全球发生5次6级以上地震；其中，7级以上的有3次。不少人不约而同地担心：地球是不是已经调到“振动模式”？对此，上海地震局专家分析指出，环太平洋地震带确实正处于地震活跃期；在未来10年以内，这一地带7级以上地震将表现为一种高发势态。不过，中国上海与环太平洋活动构造系相距甚远，地震高发态势以及可能引发的海啸对上海
影响十分有限。
2、进入地震活跃期
4月11日16时38分，印尼苏门答腊附近海域发生8.5级强震，震源深度20公里；之后18时43分，其附近海域又发生8.2级强余震；4月12日6时55分，位于太平洋东岸的墨西哥发生7.0级地震，震源深度60公里。
中国上海市地震局研究员尹京苑曾经表示：“墨西哥与前两次地震距离太遥远，不是其余震。两地都处于环太平洋板块内，基本上都是环太平洋地震带进入活跃期所致。”
在地球上主要有三大地震带，即：环太平洋地震带、欧亚地震带和海岭地震带。全球大约80%的浅源地震和90%的中源和深源地震都发生在环太平洋地震带上。整个环太平洋地震带围绕太平洋分布，形成一个巨大的环。
3、东西对称相呼应
在去年日本大地震以后，全球特别是环太平洋地震带进入活跃期，已经成为科学界共识。其实，此前发生的所罗门岛7.2级地震、海地7.3级地震、琉球岛7.2级地震等，都预示着这一活跃期的到来。尹京苑指出，更细致的观察会看到，就在3·11日本大地震发生前一年，智利刚刚发生了8.8级地震。这两地横跨整个太平洋，一东一西遥相呼应。在此次印尼地震以后，墨西哥发生地震，同样呈现东西对称分布。
4、地质机理
尹京苑指出：“这可以看作是环太平洋地震带进入活跃期后的一个特
征。”这种现象或许可以在环太平洋地震带的地质机理中寻到一种解释。太平洋中央海岭是地幔对流上升的地方；地幔物质不断地从这里涌出，以每年0.5～5厘米的速度向东西两边扩展，逐步冷却固结成为新的大洋地壳。新生的大洋地壳就与周围的大陆板块不断摩擦、挤压。尹京苑指出：“以往全球每年发生的7级以上地震一般只有七八次。在进入地震活跃期以后，这个数字大大增加；去年全球7级以上地震超过28次。”
5、对中国上海几乎无影响
那么，环太平洋地震带处于活跃期，强震高发，上海会受波及吗？尹京苑详解板块构造指出，上海离环太平洋地震带非常遥远。太平洋板块的西侧俯冲进入日本海沟以后，慢慢深入地下几百公里之后融入地幔，根本和上海地下构造“不搭界”。如果日本再次大地震并且引发海啸，那么通常也是发生在日本东侧，其西侧的冲绳地区都几乎不受影响，更何况上海。而且，欧亚大陆进入海底以后有长长的大陆架，这部分海水相对较浅，很难形成大海啸。
尹京苑说：“国内值得密切关注的是西部地区；印度洋板块俯冲至喜马拉雅山之下，影响周边的小板块引发地震。东北和河北地区，距离环太平洋地震带的距离较近，易受其活跃期影响。历史上也曾经发生过唐山大地震、海城大地震等。”
日本遭遇百年难遇的9级地震，并且引发特大海啸。上海市地震局地震预测分析中心主任尹京苑研究员说，日本处于环太平洋地震带。“近一年来频发的、超过7级以上的强震，标志着环太平洋地震带进入活跃期。”他提醒，引发地震的原因很复杂，并且不只是单纯的板块活动；活跃期也不意味着极度异常。民众不要莫名恐慌。环太平洋火山地震带
对于近日“日本海沟地震，中国华北地震带要小心”的这一说法，尹京苑认为，两者不存在对应关系。
6、与中国华北地震带无直接关系
在历史上，中国唐山、邢台、海城地震都是发生在华北的一些主要地震带上。“日本发生地震，与中国大陆发生地震没有必然联系。日本所处的环太平洋地震带与中国华北主要地震带并不是直接相关地区。按照地震类型来分，日本发生的地震属于板缘地震，而中国发生的地震则为板内地震。”
尹京苑说，地震的发生有一些规律性，但是也有很强的随机性，各个地震之间并没有直接的或者必然的联系。“从整个板块运动来看，中国大陆板块西边受到印度洋挤压，向东慢慢移动、形变；东边有太平洋－菲律宾板块抵住，作为支撑点。但是其实，板块边缘的力传播到板块中心，其影响已经非常小。因此，处于欧亚板块边缘的日本9级地震，对板块内部产生的影响并不大。”
7、全球板块可能由此调整
尹京苑说，从去年年初开始，环太平洋地震带就已进入一个活跃期，去年下半年到现在已处于非常活跃期。“去年，该地震带上发生了27次超过7级的地震，超过了常年（40年的平均值）平均的18次。”
他认为：“日本这么大的地震发生，全球板块都需要一个调整。今年一年可能都轻松不了，板块运动会挺热闹。”
8、余震可能再度引发海啸
地震震级增加1级，地震能量就会增强至前一个震级的30倍。此次日本地震所释放的能量大约相当于汶川大地震的30倍。
尹京苑说，这么大的地震引发的余震也非常厉害。“未来一个月都有发生强余震的可能性。就像汶川地震一样，比较明显的余震陆续可能持续一年。”尹京苑说，如果未来再发生7级以上的余震，那么仍然有引发3～4米高海啸波的可能性。
2022年7月19日编写于重庆
2022年9月20日修改于重庆