日本大地震成因浅析

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1、日本大地震成因浅析2011年3月11日，日本本州发生Mw9.0级大地震。此次地震发生区位于北美板块的鄂霍次克微板块，主要原因是太平洋板块向北美板块的低角度逆冲，也有学者认为此次大地震与上地幔物质的东南向迁移有关。1地震发生区——位于北美板块对于2011年3月11日的日本本州大地震，人们通常会听到这样一种解释：此次发生的大地震位于日本海沟西侧的日本东海岸，是由于太平洋板块沿日本海沟向西俯冲到欧亚板块之下，致使欧亚板块向东反弹逆冲所致（图1）。可是，日本列岛以及发生地震的区域全部属于欧亚板块吗？图1日本大地震发生的构造示意图日本是世

2、界上地震发生最为频繁的国家之一，这种现象是与太平洋板块俯冲和日本周边的板块运动紧密相连。日本列岛位于太平洋与欧亚两大板块的夹缝之中，对东亚包括日本列岛的板块划分历史大致可以分为下列3个阶段：（1）最初，整个日本列岛被一切为二，分别归属于欧亚与北美两大板块系统，整个日本列岛的大部分归属于欧亚板块（图2左上），因而直接面对太平洋板块的强烈俯冲。（2）后来的研究发现，日本列岛可能是从其中间部分分开，并分属于欧亚与北美两大板块（图2右上），其北半部分属于北美板块，东侧承受太平洋板块俯冲，而西侧则以接力方式，向欧亚板块亦即中国的东北地区俯

3、冲，同时，其南半部分与中国大陆地区部分整体相连，构成欧亚板块的东缘部分，承受来自于太平洋与菲律宾板块的接力俯冲。（3）进一步的工作表明，北美板块中的鄂霍次克海部分与日本列岛的北半部分，作为一个整体，可以以一个独立的鄂霍次克微板块从北美板块中分离出来（图2左下）；甚至，日本的本州部分作为一个微板块（图2右下），可以进一步从鄂霍次克微板块中独立出来（这也就是此次日本发生巨大地震所在的地区）。图2东北亚的板块划分（SenoT，1996）基于上述分析，我们发现，日本列岛分属于欧亚与北美两大板块。2011年3月11日的日本大地震震中位于3

4、8.322°N，142.369°E（美国地质调查局），因此，可以看出该地震发生区位于靠近太平洋板块的鄂霍次克微板块（属于北美板块）。2主流成因观点——太平洋板块向北美板块的俯冲如上分析，此次地震成因可以简单表述为太平洋板块向北美板块的俯冲，而非欧亚板块，美国、韩国、日本等国的科学家所持观点也与此相同。美国地质调查局（USGS）认为，此次发生在日本东海岸的东北—关东大地震由太平洋板块和北美板块的运动所致。太平洋板块在日本海沟俯冲入日本下方，以83mm/a的速度向西侵入北美板块。太平洋板块每年相对于北美板块向西运动数厘米，正是运动过

5、程中的能量释放导致此次大地震。美国地质调查局的地球物理学家RossS.Stein表示，两块板块之间的活动由于摩擦力而受阻，导致应力集聚，在某个点，聚集的应力超过了摩擦力，因而导致板块断裂。此次日本地震属于海沟地震，导致部分断层上升，而其他断层下降——就好像你找一块布，在这块布上稍微弹一下，就会看到它以你弹动的点为中心，呈波纹状起伏。在海底地震中（如本次日本海沟地震），板块的上下错动会掀开大量海水，因而激发了海啸。韩国延世大学的宏泰坤（音译）教授表示，实际上日本此次地震发生的地方，并不是太平洋板块与北美板块挤压的地方，而是在北美板

6、块内部。此次大地震是由日本列岛东部太平洋板块向西移动引起的，有四块板块挤在一起，分别是西部的欧亚大陆板块、东边的太平洋板块、北边的北美板块和南部的菲律宾板块。太平洋板块在向下下沉的时候发生了撞击，产生了大量能量，这些能量震动了北美板块内部的脆弱区域，于是发生了地震和断裂。地震引起断裂的原因，是因为地壳已经有一些区域是非常脆弱的。在地壳运动的时候，地层发生割裂，产生断面。在这种巨大的压力下，断层会撕裂，产生地震。根据日本筑波大学副教授八木勇治解析的结果显示，本次大地震是因为从岩手县近海到茨城县近海的大范围板块交界处整体发生了大位移

7、，许多地震学家都没预见到会发生此种情况——地震发生处并不是太平洋板块和菲律宾板块交界的地方。八木勇治的意见与美国、韩国的专家意见相同，即本次特大地震是太平洋板块和北美板块相互作用的结果。日本气象厅表示，此次大地震是日本地震记录史上震级最高的一次（震级Mw9.0级），为在板块交界处发生的逆断层型地震。此次地震发生在距离日本仙台海岸以东130km的太平洋板块俯冲带上，日本东京大学地震研究所的反演结果表明，这次强震很不一般，太平洋板块在长约450km、宽约150km的断裂带上，以每秒2km的破裂速率低角度俯冲至日本列岛以下地壳深处，整

8、个破裂过程长达150s，断层中间最大相对滑动距离达18m。日本地震学界的研究表明，日本东北海域通常发生六七级强度地震，最高的一次震级为8.3级。几个地震易发区从北到南分别是宫城冲、福岛冲以及靠近东京以北的茨城冲，历史上这些地震易发区往往单独发生地震，每次破坏区域