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1、日本大地震成因淺析2011年3月11日，日本本州發(fā)生Mw9.0級大地震。此次地震發(fā)生區(qū)位于北美板塊的鄂霍次克微板塊，主要原因是太平洋板塊向北美板塊的低角度逆沖，也有學(xué)者認為此次大地震與上地幔物質(zhì)的東南向遷移有關(guān)。1地震發(fā)生區(qū)——位于北美板塊對于2011年3月11日的日本本州大地震，人們通常會聽到這樣一種解釋：此次發(fā)生的大地震位于日本海溝西側(cè)的日本東海岸，是由于太平洋板塊沿日本海溝向西俯沖到歐亞板塊之下，致使歐亞板塊向東反彈逆沖所致（圖1）?？墒?，日本列島以及發(fā)生地震的區(qū)域全部屬于歐亞板塊嗎？圖1日本大地震發(fā)生的構(gòu)造示意圖日本是世
2、界上地震發(fā)生最為頻繁的國家之一，這種現(xiàn)象是與太平洋板塊俯沖和日本周邊的板塊運動緊密相連。日本列島位于太平洋與歐亞兩大板塊的夾縫之中，對東亞包括日本列島的板塊劃分歷史大致可以分為下列3個階段：（1）最初，整個日本列島被一切為二，分別歸屬于歐亞與北美兩大板塊系統(tǒng)，整個日本列島的大部分歸屬于歐亞板塊（圖2左上），因而直接面對太平洋板塊的強烈俯沖。（2）后來的研究發(fā)現(xiàn)，日本列島可能是從其中間部分分開，并分屬于歐亞與北美兩大板塊（圖2右上），其北半部分屬于北美板塊，東側(cè)承受太平洋板塊俯沖，而西側(cè)則以接力方式，向歐亞板塊亦即中國的東北地區(qū)俯
3、沖，同時，其南半部分與中國大陸地區(qū)部分整體相連，構(gòu)成歐亞板塊的東緣部分，承受來自于太平洋與菲律賓板塊的接力俯沖。（3）進一步的工作表明，北美板塊中的鄂霍次克海部分與日本列島的北半部分，作為一個整體，可以以一個獨立的鄂霍次克微板塊從北美板塊中分離出來（圖2左下）；甚至，日本的本州部分作為一個微板塊（圖2右下），可以進一步從鄂霍次克微板塊中獨立出來（這也就是此次日本發(fā)生巨大地震所在的地區(qū)）。圖2東北亞的板塊劃分（SenoT，1996）基于上述分析，我們發(fā)現(xiàn)，日本列島分屬于歐亞與北美兩大板塊。2011年3月11日的日本大地震震中位于3
4、8.322°N，142.369°E（美國地質(zhì)調(diào)查局），因此，可以看出該地震發(fā)生區(qū)位于靠近太平洋板塊的鄂霍次克微板塊（屬于北美板塊）。2主流成因觀點——太平洋板塊向北美板塊的俯沖如上分析，此次地震成因可以簡單表述為太平洋板塊向北美板塊的俯沖，而非歐亞板塊，美國、韓國、日本等國的科學(xué)家所持觀點也與此相同。美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）認為，此次發(fā)生在日本東海岸的東北—關(guān)東大地震由太平洋板塊和北美板塊的運動所致。太平洋板塊在日本海溝俯沖入日本下方，以83mm/a的速度向西侵入北美板塊。太平洋板塊每年相對于北美板塊向西運動數(shù)厘米，正是運動過
5、程中的能量釋放導(dǎo)致此次大地震。美國地質(zhì)調(diào)查局的地球物理學(xué)家RossS.Stein表示，兩塊板塊之間的活動由于摩擦力而受阻，導(dǎo)致應(yīng)力集聚，在某個點，聚集的應(yīng)力超過了摩擦力，因而導(dǎo)致板塊斷裂。此次日本地震屬于海溝地震，導(dǎo)致部分斷層上升，而其他斷層下降——就好像你找一塊布，在這塊布上稍微彈一下，就會看到它以你彈動的點為中心，呈波紋狀起伏。在海底地震中（如本次日本海溝地震），板塊的上下錯動會掀開大量海水，因而激發(fā)了海嘯。韓國延世大學(xué)的宏泰坤（音譯）教授表示，實際上日本此次地震發(fā)生的地方，并不是太平洋板塊與北美板塊擠壓的地方，而是在北美板
6、塊內(nèi)部。此次大地震是由日本列島東部太平洋板塊向西移動引起的，有四塊板塊擠在一起，分別是西部的歐亞大陸板塊、東邊的太平洋板塊、北邊的北美板塊和南部的菲律賓板塊。太平洋板塊在向下下沉的時候發(fā)生了撞擊，產(chǎn)生了大量能量，這些能量震動了北美板塊內(nèi)部的脆弱區(qū)域，于是發(fā)生了地震和斷裂。地震引起斷裂的原因，是因為地殼已經(jīng)有一些區(qū)域是非常脆弱的。在地殼運動的時候，地層發(fā)生割裂，產(chǎn)生斷面。在這種巨大的壓力下，斷層會撕裂，產(chǎn)生地震。根據(jù)日本筑波大學(xué)副教授八木勇治解析的結(jié)果顯示，本次大地震是因為從巖手縣近海到茨城縣近海的大范圍板塊交界處整體發(fā)生了大位移
7、，許多地震學(xué)家都沒預(yù)見到會發(fā)生此種情況——地震發(fā)生處并不是太平洋板塊和菲律賓板塊交界的地方。八木勇治的意見與美國、韓國的專家意見相同，即本次特大地震是太平洋板塊和北美板塊相互作用的結(jié)果。日本氣象廳表示，此次大地震是日本地震記錄史上震級最高的一次（震級Mw9.0級），為在板塊交界處發(fā)生的逆斷層型地震。此次地震發(fā)生在距離日本仙臺海岸以東130km的太平洋板塊俯沖帶上，日本東京大學(xué)地震研究所的反演結(jié)果表明，這次強震很不一般，太平洋板塊在長約450km、寬約150km的斷裂帶上，以每秒2km的破裂速率低角度俯沖至日本列島以下地殼深處，整
8、個破裂過程長達150s，斷層中間最大相對滑動距離達18m。日本地震學(xué)界的研究表明，日本東北海域通常發(fā)生六七級強度地震，最高的一次震級為8.3級。幾個地震易發(fā)區(qū)從北到南分別是宮城沖、福島沖以及靠近東京以北的茨城沖，歷史上這些地震易發(fā)區(qū)往往單獨發(fā)生地震，每次破壞區(qū)域
