陆内大地震成因研究有了新思路 岩石圈结构影响了蒙古高原大地震的分布

时间:2022-08-19 15:28:55       来源:科技日报

蒙古高原腹地的杭爱高原两侧,1900年以来发生了3次8级以上大地震。陆内地震的发生发展与地质结构到底是什么关系,此前尚无统一结论。18日,记者从南京大学获悉,该校地球科学与工程学院黄周传教授与合作者从地球内部结构与陆内大地震的关系入手,发现岩石圈结构影响了蒙古高原大地震的分布,该成果为研究陆内大地震的成因提供了新的思路,成果近日发表于国际学术期刊《地球物理研究通讯》。

蒙古高原位于亚洲大陆腹地,进入新生代后,蒙古高原受到印度板块和欧亚板块碰撞的影响,地质构造活化、地震频繁发生、火山分布广泛。

蒙古高原的核心是杭爱高原,即中国古籍中的燕然山。杭爱高原周围被一系列盆地环绕,南北两侧发育了两条大型走滑断层。蒙古高原北侧与西伯利亚克拉通相接,发育成贝加尔裂谷带和阿尔泰山-萨彦山活动构造带。

历时两年,研究团队收集了蒙古高原及邻近地区的公开地震资料,对地壳和上地幔开展了高精度地震成像工作,通过与5级以上地震分布的对比,研究地震分布与岩石圈结构的关系。

地震成像结果发现,杭爱高原、贝加尔裂谷带和阿尔泰山-萨彦山岩石圈地震波速度偏慢,杭爱高原周边盆地和西伯利亚克拉通的岩石圈地震波速度偏快,后者形成了一个围绕杭爱高原的高速环带结构。

“如果岩石圈强度低,岩石就容易变形、破碎,地震波传播速度就慢,反之亦然。”该文第一作者及通讯作者黄周传表示,研究区的5-7级地震,主要发生在贝加尔裂谷带和阿尔泰山-萨彦山活动构造带的地震波低速区内,这些地区上地幔的强度较弱,在构造应力积累过程中,上地幔承受应力的作用很小,所以地壳发震层独立承担构造应力,容易破裂形成5-7级地震。

但是,在环杭爱高原地震波高速环带上,上地幔的强度偏硬,同地壳一同承担构造应力,能够积累更多的应变能,所以更容易形成更大的地震,过去的3次8级以上大地震均发生在这里。

“与众不同的是,杭爱高原地震波速度结构与贝加尔裂谷带类似,岩石圈地震波速度偏慢,表明其地质强度偏弱,如果承受相同的应力,杭爱高原也应发生5-7级地震。但实际上杭爱高原并没有5级以上的地震发生。”黄周传认为,这是由于杭爱高原受到其周围的地震波高速环带的保护,免受区域构造应力的影响。因此,没有应力的明显积累,也就没有发生5级以上地震。(科技日报记者 金凤)

关键词: 地质构造 火山分布 地震成像 高速环带