【地震特辑】日本地震8.9级、9.0级还是9.1级？

redich

（文/克里斯?罗文）当地时间3月11日下午三点左右，距离日本本州岛北部东侧海岸线100英里左右的地点发生了大地震。震级最初定为8.9级，之后又被更新了。根据美国地质调查局的最新报告，震级为9.1级。无论如何，这是有记载以来日本遭受的最大一次地震，它可以与2004年的印尼地震相提并论，而且与那次地震一样，引发了破坏力极强的海啸。视频中本州海岸一片狼藉，惨不忍睹。
究竟是哪个断层发生了断裂？日本坐落在复杂的板块交界处，三个俯冲带在此交会。这次地震发生在太平洋板块向西俯冲至北美板块下方的交界处（而相对活动不多的北美板块与欧亚板块交界是从西伯利亚开始，沿着鄂霍次克海西侧一路向南，穿越日本）。不出所料，震源机制与压缩有关，要么就是沿着向西平缓下降的断层，要么就是沿着向东陡峭下沉的断层。
; P: S3 ~2 f$ \( ^

http://guokr.com/gkimage/0j/vy/m0/0jvym0.png

[图说：主震的震源机制，以及两种可能的断层方向的横截面图。]
这与俯冲界面的运动相符，而即使断裂发生距离板块与海底交界海沟150千米的地方，它还是会一路传到表面，在海底和其上的海水中制造大而急剧的垂直移动，从而引发海啸。

http://guokr.com/gkimage/yn/5x/hw/yn5xhw.png

[图说：断裂穿透海底，引发海啸。]
为什么震级会变来变去？为了估测震级，我们需要查看地震波的振幅：振幅越大，震级就越大。然而，在大地震中，这种关系会被打破，至少在那些通常用来估测震级的地震波频率上是这样，它们会“饱和”，或者说在震级增加的时候振幅并不会增加。也就是说，对于那些最大的地震，震级会被低估，除非地震学家研究不太容易受饱和效应影响的低频率地震波。
之前有前震吗？前震是不是暗示着会有大地震发生？
第一个问题的回答是肯定的，第二个是否定。上周三在与这次地震相同的地区发生了一次7.2级的地震，震源机制与这次地震十分相似，之后也发生了一系列稍小一点的5级以上地震，其中有三次震级在6-6.1级（其中两次的震源机制在下图中有显示；第三次的震源机制尚不清楚）。这些地震集中在本次大地震断层的东北不远处，也处在之后大量余震的范围内（在我写文章的时候，已经发生了100多次5级以上余震，其中20多次都在6级以上）。从“事后诸葛亮”地角度来看，之前的几次地震明显是本次大地震的前震。
; E' D. y% X2 m! }+ y* }2 ~$ [

http://guokr.com/gkimage/ij/li/27/ijli27.png

[图说：地图上比较了3月9日和10日的地震活动（黄圈）与3月11日大约9级地震（最大的橙色圈），以及余震（其它橙色和红色圈）。]
* Z: k0 g/ A" k

http://guokr.com/gkimage/g9/pj/nv/g9pjnv.png

[图说：3月9日在本次地震地点附近三次6级以上地震的震源机制。]
然而，事先预测这次地震是不可能的，除了强度比主震小之外，前震没有什么“特性”。实际上，要是将地震前几天的状况画成图，就能发现在上周三和上周四，地震活动似乎在7.2级地震之后停止了。
/ m* [6 m0 d: |  G

http://guokr.com/gkimage/ma/1p/3j/ma1p3j.png

[图说：本州岛海岸3月9-11日地震震级图（5-6级=小黄圈，6-7级=橙色圈，7级以上=大红圈）。]
& \. \* V( d7 l/ W% X地震肯定不是因为哪些事？这次地震肯定跟以下的东西无关：
% l3 j/ Y- K1 `0 `5 F月亮（或者“超级月亮”，其实就是把“离地球稍微近一丁点的月亮”包装了一下）。        新西兰基督城地震——虽说因为地点关系，这次地震破坏力很大，但本月发生的这次6.3级地震在宏观上看真的不算大，它释放的能量比周三那次7.2级地震还小。        美国政府所研制的并不存在的地震武器。        2012快来了。可惜这种破坏性事件是我们这个星球的正常状况。尽管有那么多谣言和所谓“预测方法”，但其实仅仅用板块构造理论就足以解释地震的捉摸不定，至少在人类的尺度上如此。
% S! V4 J! n# {2 t. v原文看这里
/ a! [% L, s( [' U* ]: p: h阅读更多【地震特辑】内容
! n* L8 v/ S; u  I+ \地球自转为何减少1.6微秒？
“生命三角”救生法不可信！
* ^  b# k; e% k& i+ L" z6 y动物真能预报地震吗？
9 ~# A) W! v2 z4 p! p, w( W海啸如何席卷整个太平洋？
科学美国人：怎么冷却核反应堆
" Z6 ?3 ^# w, q" f* ]/ N9 g4 S" OBBC：日本核电站爆炸现状
: z7 Q2 Q& s% W8 a% k% E. V4 a* i为什么不用担心日本的核电站
2 p  u# Y! u* @+ E7 W4 N“核污染扩散图”，造假也该认真些
博主介绍： 克里斯?罗文是一位地质学家，专门研究板块构造、大陆变形，以及古地磁学。他曾受人资助，去异国进行野外工作，目前是芝加哥大学的一名博士后。