1 引言
2021年7月29日14点15分(北京时间), 阿拉斯加佩里维尔(Perryville, Alaska)东南104公里处(55.325°N 157.841°W)发生M8.2级地震,震源深度32.2km, 由于本次地震发生在海域,曾经担心会引发海啸,不过后来取消了海啸警报。阿拉斯加最近一次比较大的地震发生在2021年5月31日14:59(北京时间), 位于Anchorage的东北方向(阿拉斯加发生M6.1级地震(Alaska arthquake)),本次地震发生在Anchorage的西南方。之所以强调Anchorage,是由于该地区在1964年曾经发生过M9.2级的强震。本次地震发生的原因是太平洋板块和北美板块之间的俯冲带界面上的浅层推力断层,太平洋板块在阿拉斯加地下开始向西北方向俯冲。
2021年7月29日阿拉斯加M8.2级地震
2021年5月31日阿拉斯加M6.1级地震
2 地震烈度
1938年,与本次地震差不多相近的地方曾经发生过M8.3级地震。本次地震的地震烈度为VIII级,不过由于地震发生在海上,因此对陆地的建筑和人员没有造成伤亡。
滑坡评价(Landslides): 预计很少或没有滑坡,但在高度易受影响的地区可能发生一些滑坡。居住在这次地震中可能产生滑坡的地区附近的人数不多,但在极易发生滑坡的地区仍有可能发生滑坡破坏或死亡事件。这不是对山体滑坡死亡或损失的直接估计。
液化评价(Liquefaction): 预计很少或没有液化,但在高度易受影响的地区可能发生一些液化。居住在这次地震中可能产生液化的地区附近的人数是有限的。这不是对液化的死亡或损失的直接估计。
3 地震构造学
阿留申弧(Aleutian arc)东起阿拉斯加湾,西至堪察加半岛,长约3,000公里。它标志着太平洋板块俯冲到北美板块下面的地幔的区域。这种俯冲作用是产生阿留申群岛和深海阿留申海沟的原因。弧的曲率导致相对板块运动向西过渡,从东部的海沟正常(即压缩)到西部的海沟平行(即平移),同时伴随着地震活动、火山活动和凌空板块构成的西向变化。阿留申弧一般分为三个区域:阿留申群岛西部、中部和东部。相对于固定的北美板块,太平洋板块向西北方向移动的速度从弧线东部边缘的大约60毫米/年增加到其西部终点附近的76毫米/年。东部阿留申弧从东边的阿拉斯加半岛延伸到西边的福克斯群岛。沿着这段弧线的运动特点是弧形垂直辐合和太平洋板块在厚实的大陆岩石圈下的俯冲。该地区表现出强烈的火山活动,并有巨震发生的历史。
阿留申弧中部从东边的安德烈诺夫群岛延伸到西边的拉特群岛。在这里,运动的特点是向西递增的斜向辐合和太平洋板块在薄的海洋岩石圈下的俯冲。沿着弧线的这一部分,瓦达提-贝尼奥夫区在大约200公里的深度被明确界定。尽管是斜向辐合,但沿此边缘还存在活跃的火山活动和特大地震。
阿留申群岛西部,东起老鼠岛的西端,西至俄罗斯的Komandorskiye Ostrova(指挥官群岛),在构造上与弧线的中部和东部地区不同。太平洋板块和北美板块之间的转换运动成分不断增加,这一点可以从活火山的减少得到证明;最后一座活火山位于鼠岛链最西部的布尔迪尔岛。此外,在有记录的历史中,俯冲区的这一部分没有发生过大的地震或巨震事件。相反,该地区最大的地震通常是浅层的,主要是震级在M5-6之间的走滑事件。更深的地震确实发生过,尽管相当少,而且震级小(M<4),低至约50公里。
阿留申弧沿线的大部分地震是由沿太平洋和北美板块之间的界面发生的推力断层造成的,该界面从海沟底部附近延伸到40至60公里深处。沿着这个界面的滑动是产生破坏性地震的原因。变形也发生在俯冲板块内,其形式为中深层地震,深度可达 250公里。正常的断层事件发生在阿留申弧的外部上升区域,这是由于大洋性太平洋板块在进入阿留申海沟时的弯曲造成的。此外,覆盖的北美板块的变形产生了浅层地壳地震。
阿留申弧是一个地震活跃的地区,每年发生的许多中度至大地震就是证明。自1900年以来,该地区发生了12次大地震(M>7.5),包括1986年5月7日的M8.0安德烈诺夫群岛地震、1996年6月10日的M7.9安德烈诺夫群岛地震和2003年11月17日的M7.8拉特岛地震。其中六次大地震(M8.3或更大)发生在阿留申弧一带,这些地震加在一起几乎使整个浅层巨岩接触面破裂。其中第一次大地震发生在1906年8月17日,在阿留申弧西部的Amchitka岛附近(M8.3)。然而,与弧线上的其他巨震不同,这一事件被认为是发生在俯冲区界面下的浅层板块的板内事件。
在20世纪,沿弧线发生的第一次巨震是1938年11月10日M8.6的舒马金岛地震。这一事件使科迪亚克岛南端至舒马金群岛北端约300公里长的弧线断裂,并产生了小规模的海啸,最南端的夏威夷也有记录。
1946年4月1日的M8.6尤尼玛克岛地震,位于阿留申弧中部,其特点是缓慢破裂,然后是毁灭性的太平洋范围内的海啸,最南端的南极洲海岸都观察到了。虽然地震震动造成的破坏在当地并不严重,但在乌尼玛克岛记录的海啸上升高度高达42米,夏威夷希洛的海啸波也造成了人员伤亡。这一事件的缓慢破裂使人们难以约束地震的焦点机制和深度,尽管它被认为是板间推力地震。
1957年3月9日,沿阿留申弧中央部分的安德烈诺夫群岛附近发生了下一次特大地震,震级为M8.6。这次事件的断裂长度约为1200公里,是所有历史上阿留申弧事件中观测到的最长的余震区。虽然这次事件的地震数据仍然有限,但在阿达克岛和乌尼马克岛观察到了严重的破坏和海啸,海啸高度约为13米。
最东边的特大地震是1964年3月28日的M9.2威廉王子湾地震,目前是世界上有记录的第二大地震。该事件的破裂长度大约为700公里,从东北的威廉王子湾延伸到西南的科迪亚克岛南端。基奈、穆斯帕斯和科迪亚克记录了广泛的破坏,但阿拉斯加的大片地区、育空地区西部的部分地区和加拿大不列颠哥伦比亚省都有明显的震动。安克雷奇的财产损失最大,因为主要的冲击震动和随后的山体滑坡。这次特大地震还引发了毁灭性的海啸,在阿拉斯加湾、美国西海岸和夏威夷造成了破坏。
一年后的1965年2月4日,最西端的阿留申群岛巨震发生了。这次M8.7级的拉特岛地震的特点是大约有600公里的断裂。虽然这一事件相当大,但由于该地区地处偏远,人烟稀少,所以损失不大。整个太平洋记录了一个相对较小的海啸,谢米亚岛的上升高度达10.7米,阿姆奇特卡岛被淹。
尽管阿留申弧高度活跃,但地震活动相当不连续,有两个地区在过去一个世纪中没有发生过大地震(M>8.0):阿留申群岛西部的Komandorskiye Ostrova(指挥官群岛)和东部的Shumagin群岛。由于沿西部弧线的主要转变运动,Komandorskiye Ostrova (Commander Islands)有可能在未来的中度至大的冲击滑动地震中断裂。舒马金群岛地区将来也有很大的可能发生大的断裂,尽管有人认为沿俯冲带的这一段积累的应变很少,因此相关的危险可能会减少。
在阿拉斯加湾阿留申弧以东,地壳地震的发生是由于太平洋板块向西北方向汇聚,将一块块海洋和大陆物质碰撞到北美板块而产生的变形和应力。2002年,迪纳利断层在一系列地震中破裂,从10月23日的M6.7 Nenana山右旋冲击滑动地震开始,到11月3日的M7.9迪纳利地震达到高 潮,开始时是沿着当时未被确认的断层发生的推力地震,后来是沿着迪纳利和Totschunda断层发生的较大的右旋冲击滑动地震。
4 地 震 预 测
无论是震前还是震后,没有人能够准确预测地震发生的时间或地点,地 震 预 测只是让我们了解在特定时间段内受灾地区发生更多地震的概率,根据对过去发生地震的统计分析来预测将来发生地震的可能性。这个预测过程是动态发展的,通过余震频率和地震收集的实时数据不断调节预测模型,预测下次发生地震的可能性,例如地震灾害概率分析(PSHA--Probabilistic Seismic Hazard Analysis)。