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大地震引发的小震可遍及全球

美国地震学家5月25日在《自然―地球科学》网络版上发文指出，大地震通常会在全球范围内引发小地震，其中包括地球的另一端与大地震发生位置相对的区域，甚至在那些不容易发生地震的区域。

　　不安分的地球

　　1992年，发生在美国加利福尼亚州的7.3级的兰德斯大地震，却在距离震区有1300公里之遥的黄石公园引发了小地震，这引起了科学家们的关注。此前人们一直认为，只有那些地震活动带或地热区域才容易受大地震的影响而发生小地震。犹他大学地震监测站的地震学家克里斯·潘科及其同事对1992年以来发生的震级在7.0以上的15次大地震进行了分析，发现其中至少有12次引发了几百公里甚至几千公里外的小地震。据此他们提出，大地震会引发动态的小地震是一个普遍现象。

　　通过地震学合作研究机构，潘科及其同事从全球500多个地震监测站获得了有关矩震级（MomentMagnitudeScale）为7.0级以上的大地震发生前5小时和震后5小时的监测记录。其中包括：1992年发生在美国加利福尼亚州的兰德斯地震（7.3级）；1998年南极洲附近的巴勒尼群岛地震（8.1级）；1999年土耳其伊兹米特地震（7.6级）；1999年加利福尼亚州赫科托曼恩地震（7.1级）；2000年巴布亚新几内亚的新爱尔兰岛地震（8.0级）；2001年秘鲁地震（8.4级）；2001年中国昆仑山地震（7.8级）；2002年美国阿拉斯加州德纳里断层地震（7.9级）；2003年日本北海道地震（8.3级）；2003年俄罗斯西伯利亚地震（7.3级）；2004年新西兰附近的麦夸里海岭地震（8.1级）；2004年印度尼西亚附近苏门答腊－安达曼群岛地震（9.2级，该地震引发的海啸使227898人丧生）；2005年印度尼西亚苏门答腊岛地震（8.7级）；2006年印度尼西亚爪哇岛地震（7.7级）；以及2006年千岛群岛地震（8.3级）。

　　在力学里，矩的概念是用来讨论物体转动问题的。例如，用双手放在桌子的两边，在水平方向上一只手向前推，另一只手向后拉，桌子就可能转动。桌子是否转得动以及转动量的大小不仅与这对力的大小，而且与这对力的距离有关。这对大小相等，方向相反的力，叫做力偶。衡量这对力偶对于转动作用大小的是力偶矩，其量值等于其中一个力的值与它们之间的距离之乘积。这个概念被引伸到断层位错问题，可用断层面积S、断层面的平均位错量和剪切模量μ的乘积定义地震矩。显然，这是对断层错动引起的地震强度的直接测量。科学家们特别指出，对大地震来说，采用矩震级来标注要比通常所说的里氏震级更为精确，后者只适用于相对较小的近距离范围内的地震测量。

　　这项研究是第一次对1992年至2006年间发生在全球的大地震进行系统地分析。结果发现，绝大多数大地震都在遥远地区引发了小规模的地震（这些小地震和余震不同，余震通常发生在离主震区较近的区域内）。2004年的苏门答腊岛大地震甚至在厄瓜多尔，地球另一面与其相对的区域引发了地震。

　　震魔的凶器———能量波

　　地震发生时，能量以冲击波的形式在地下传递。第一种波是以上下起伏的方式高速扩散的压力波（P波）；第二种波是以左右摇动的方式前进的剪力波（S波），S波会造成很大的破坏。接下来的是两种表面波，分别是以剪切方式推进的拉夫波（LoveWave）和以卷动方式前进的瑞利波（RayleighWave）。潘科及其同事发现，由大地震产生的拉夫波或瑞利波，在通过某一指定区域时，通常会引发4级以下的地震。在全球，每5分钟平均会有大约600次小地震。研究人员观察到，在大地震发生后5小时内，该地震释放的拉夫波使全球范围内的小地震次数上升了37％，而随后到来的瑞利波则会使全球小地震的次数迅速上升60％。

　　潘科指出，拉夫波和瑞利波是两种不同性质的表面波，但有趣的是，它们都能引发远距离的小地震。不过，其引发机理现在还不清楚。有人提出，表面波的通过会改变断层中的水流性质，比如增加的水流渠道使水更易渗流，从而导致断层滑动，引发地震。也有学者认为，表面波可能会使断层的压力增加或减少，从而使断层断裂或滑动。