专家问答：土耳其连发两次强震，全球地震是否进入活跃期？-焦点消息

当地时间2月6日凌晨，土耳其南部和叙利亚北部发生大地震，土耳其加济安泰普市附近先后发生了7.8级和7.5级的强震。

土耳其是地震频发地吗？一天内连发两次大地震是否异常？如何评估两次大地震造成破坏的严重程度？动物异常是大地震前兆吗？全球地震是否进入活跃期？未来能否科学预测大地震？

(资料图片)

专家信息：

苏德辰 中国地质科学院地质研究所研究员

秦四清 中国科学院地质与地球物理研究所研究员

力学Nerd王小胖 南京农业大学工学院副教授

问：土耳其是一个经常发生地震的地方吗？有哪些地质特征？

苏德辰：土耳其是一个跨越欧亚的国家，但大部分国土位于亚洲，地理上称为安托利亚，也译为安那托利亚。从地质上讲，安托利亚是一个比较独立的单元，称为安托利亚板块。安托利亚板块板块周边都是大的断裂带，因此，土耳其全境几乎都在不同的断裂带上。整体上看，土耳其南侧是非洲板块、东侧是阿拉伯板块、北侧是欧亚板块，土耳其这次大地震位于安托利亚板块与非洲板块和阿拉伯板块的结合部位，构造上称为东安托利亚断层。

土耳其的大地构造位置（图源：专家提供）

我们可以把这几个板块想象成巨大的冰山，板块在调整位置的过程中经常会发生碰撞。地震带两侧的岩石板块之间垂直方向的升降幅度很小，主要是沿着平行方向左右滑动，这就是地质学家经常提到的“走滑”断裂带。从地质构造上看，土耳其周围被多个大的地震带包围，是一个多地震的国家，最近一次7.8级的大地震发生于1939年。

1900年来土耳其周边的地震情况（图源：专家提供）

地壳受力发生较大的断裂称为断层，破裂面两侧的岩石发生垂直方向运动的或者为正断层、或者为逆断层，断层面两侧的岩石发生水平方向错动的称为平移断层，规模大的平移断层称为走滑断层。我国的青藏高原内部及周缘有很多大型的走滑断层，土耳其周边的大断裂带基本以走滑断层为主，所以土耳其在历史上七级以上的地震还是很多的，地震的强度跟中国的龙门山一带的地震强度有一比。

大规模的平移断层称为走滑断层（图源：专家提供）

问：美国地质勘探局测定此次的震级是7.5级，中国地震台网测定震级为7.8级，为什么会出现差异？

苏德辰：全球分布了很多现代化的地震台站，基本上都是联网的，各国科学家可以共用相关数据，科学家也可以根据采信的程度优先选择使用不同地震台站的数据。

现在最权威的地震数据有三个，一个是中国地震台网中心，测的两个结果都是7.8级地震，震源深度都是20千米。美国地质调查局的数据第一次地震显示震级是7.8级，震源深度是17.9km；第二次地震显示震级是7.5级，震源深度是10km。日本和美国的数据一样。德国地学中心给出的第二次大地震的数据是7.6级，震源深度10km。

地震震级的确定需要时间，越往后精度越高，因为可以综合更多地震台网的数据，进行更复杂、更精确的计算，最终有可能会协商一致有一个统一的震级。不过即使数据存在差异在科学上也没有问题，这不影响我们救援工作的开展。

问：土耳其一天内连发两次大地震是否正常？

秦四清：据美国国家地震信息中心（NEIC）报道，2023年02月06日01时17分（UTC）土耳其发生M7.8(默认为矩震级)地震，震源深度17.9km，震中位于北纬37.174°、东经37.032度。之后地震不断，在10:24:49 (UTC)又发生一次大震：震级M7.5，震中位于北纬38.024°、东经37.203°，震源深度10km。

该震群事件发生在我们所划分的耶路撒冷地震区。该地震区位于欧亚板块、非洲板块与阿拉伯板块的交汇地区，属于板间地震区。根据我们所提出的多锁固段脆性破裂理论，可判断这两次大震所属的事件类型与震后地震趋势。

耶路撒冷地震区地震构造图（图源：专家提供）

耶路撒冷地震区在当前地震周期内共发生了3次标志性地震，分别是525年05月29日哈塔伊MS7.9地震、859年04月08日哈塔伊MS8.0地震与1759年黎巴嫩MK7.7双震。根据多锁固段脆性破裂理论，可建立各标志性地震事件之间的力学联系。

误差修正后耶路撒冷地震区当前地震周期B.C.2150~2023.02.06之间MS≥7.0地震的CBS与时间关系（图源：专家提供）

根据我们提出的主震判识准则，可知1759年黎巴嫩MK7.7双震仅是一次标志性地震而非主震，即耶路撒冷地震区存在第3锁固段，当其被加载至峰值强度点时，应发生下一次标志性地震；根据我们提出的震级约束条件，预判该未来标志性地震震级为MW8.2左右，在此标志性地震发生前，该地震区还将发生多次不超过MW7.7的预震；我们确定的锁固段破裂门槛震级（Mv）为MS7.0，故确认2023年02月06日土耳其MW7.7、MW7.5地震为第3锁固段破裂事件，是预期的预震。

截止到2023年02月06日，该地震区CBS监测值为7.53×10^9 (J^1/2), 远离临界值9.60×10^9 (J^1/2)，这意味着需要很长时间下一次标志性地震才能发生。

在一天内，某一地震区连发大震虽较为罕见，但符合力学原理：一次大震的发生必产生应力降，这会导致应力转移；当应力转移到同一锁固段的邻近部位，并满足较大规模破裂所需的应力条件时，可导致下一次大震的发生。

问：土耳其一天先后两次超7级大地震，是否比两次地震同时发生破坏更大？

力学Nerd王小胖：地震的破坏性是个综合指标，它跟地震级别、震源深浅、震中距离、地表建筑等因素有关，由烈度来衡量。这里面，同等条件下，显然是地震级别占主要因素。同样级别的条件下，震源越浅、距离越近、建筑越弱，那么破坏性就越大。所以，在两次地震的中间区域，是除震中之外，受到摧残最严重的区域。特别是图中，中间区域还存在着一个大城市Maras，人口密度超10000p/km2。

中间区域的破坏性（图源：专家提供）

假如两次强震同时发生，他们的破坏性会不会叠加呢？地震波肯定是叠加的，但是其破坏性却未必（尽管这种可能性很小）。地震波叠加后，发生干涉。有些区域叠加后变大，而有些区域叠加后被抵消。这样的话，在这个中间区域，可能会发生有的建筑倒了，而另一区域的建筑却完好无损。

波的干涉（图源：专家提供）

这种情况下，同时强震的破坏性反而比先后发生强震小一些。更重要的，它不会不可预知。在不考虑后续再生强震的前提下，那些未坍塌的建筑，可以提供安身之处。不像先后强震，第一次震后让建设受到内伤而看不出来。同时强震时，同等条件的建筑早就彻底毁坏了。

总之，土耳其的这次一天两次超七级强震，破坏性巨大。它不像同时强震那样，彻底摧毁建筑，而是分批摧毁。这就让第一次震后残存的建筑变成了有内伤的安全隐患。同时，同时强震会发生地震波干涉，部分区域的破坏性反而没这么大。

问：相较于日本来说，土耳其地震救援、抗震设施建设情况如何？

苏德辰：日本的震灾频发程度更多、更强，此外，日本还有大量的火山喷发，所以日本的建筑、基础设施的抗震性非常先进。2011年3月11日日本发生9级大地震并引发大海啸，但真正因为地震的死亡人数其实很少，甚至可以忽略不计。

虽然土耳其的地震也比较频繁，90年代土耳其也针对楼房建筑标准出台了相当严格的各项管理措施与法律法规，但是土耳其的部分楼房还是类似于豆腐渣工程。因为我们可以看到，同样的位置，有的楼几乎是毫发无损，有的楼就像一盘散沙一样倒塌了。

问：土耳其地震发生前，网友曾拍到鸟类出现了异常行为。动物异常是大地震前兆吗？

秦四清：大地震是否有前兆，这个问题让大家很迷惑，主要是震时和震间这两个概念没有分清楚。

震时是地震发生的时间段，震间（震前）是两次地震之间的时间段。在震时，锁固段破裂会导致其显著损伤，此时测锁固段电阻率会发现它有剧烈的变化；然而，在震间，锁固段只有微小的变形，相应的电阻率是几乎不变的。这意味着地震前，不出现显著异常。如果换成其它的物理量，如电磁、声波，道理是一样的。要注意的是，有时观测到的某些物理异常，或是受太阳活动、人类活动等因素影响出现的，并非与地震有关。

电阻率随时间的演化（图源：专家提供）

震时（AB）：锁固段显著损伤，电阻率突降(显著异常）；震间（BC）：锁固段只有微小变形，电阻率几乎不变，故在下一次地震（C点）前，不出现显著异常。

那为什么有人觉得大地震前会有异常呢？因为影响异常出现的因素很多，且异常不时出现；若要拿异常对后续大地震的话，肯定有巧合的情况，但这并不表明异常与大地震有关。

以动物异常为例。1975年2月4日海城7.3级地震前，出现了骡马不进圈到处疯跑的现象，但是我们要客观地去看待这些所谓异常。注意在1975年2月3日，在海城附近发生了4.6级地震。这个地震不仅会使动物疯跑，连人也会受到惊吓。这意味着动物异常与4.6级地震有关，并非是海城7.3级地震前的动物异常。换句话说，即使海城大震不发生，也会出现4.6级地震后的动物异常现象。在此做个简短科普，诸如季节变化、气候影响、环境的改变以及动物本身的生理活动及病理情况，都会导致动物异常。

此外，从全球的地震活动看，“小震闹、大震到”是小概率事件，用小震预报大震极其不靠谱。

人们普遍存在心理聚焦效应。例如，人们看到动物异常了但未发生地震，那么事后会忽略这件事；但如果正好事后发生了地震，那人们肯定会记忆深刻。

卢双苓等学者统计了我国大陆1576次不小于5.0级地震前的宏观异常现象，其中动物异常占地震总数的3.68%。这支持我的上述说法。如果确有异常，相关性不应如此之差。确实，即使事物之间没有相关性和因果性，也会有巧合的情况发生，如当年发改委一上调油价第二天地球会发生大震。

因此，我们不能用缺乏科学依据的所谓异常预测大地震，这简直太不靠谱了。当下主流部门对于地震的预测缺乏科学依据，实际上为猜测；当然猜的次数多了，偶尔会猜对。民间流传的地震云现象、旱震现象，更不足为道。

问：全球地震是否进入活跃期？

秦四清：平均来说，全球每年发生6.0级及以上地震数百次，7.0级及以上地震数十次，8.0级及以上地震几次。这些地震主要分布在环太平洋地震带。从统计数据看，震级越大的地震发生次数越少，而震级越小的地震发生次数越多。

对于地球何时进入了地震活跃期，不同专家有不同的看法。我们的研究表明，公元后全球8.0级及以上地震记录较为完整。从下图可直观地看出：约从公元1510年起全球就进入了地震活跃期（特别是8.5级及以上地震更为显著），且一直持续至今。

8.0级及以上：

8.5级及以上：

全球地震活动M-t图（公元10-2011.5.15）（图源：专家提供）

当然，即使在地震活跃期，有些年份发生次数会多一些，有些年份会少一些，出现波动都是正常的。

问：未来能否科学预测大地震？

秦四清：地震能否被预测是伪命题，因为即使未来科学技术十分发达，科学家也不能预测所有地震。我认为，什么类型的地震可预测或不可预测，才是科学命题。历经多年探索，我们已掌握了地震区地震产生机制，指出标志性地震的演化遵循确定性规律，是可预测的。然而，目前尚不能做到中短预测；为此，我们将继续努力以图攻克之。

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