。北京时间2月8日5时14分,距离土耳其不远的巴勒斯坦发生了4.8级地震,惊恐的人们纷纷跑到户外避险。
而在前几天,根据中国地震台网测定,北京时间2月6日9时17分(当地时间2月6日4时17分)在土耳其南部发生7.8级地震;随后在当日18时24分(当地时间13时24分)再度发生7.8级地震(美国地质勘探局测定结果为7.5级)。
除了短时间的两次极强地震外,震中周边伴有大量余震活动,截至北京时间2023年2月8日2时,共有6.0-6.9级地震3次,5.0-5.9级地震24次(据美国地质勘探局统计)。
土耳其这场罕见的“双震型地震”浩劫,有什么可能的背景条件?又会造成何种影响?
从较大的空间尺度看,这次震中是属于欧亚地震带的一段,与阿尔卑斯-扎格罗斯-喜马拉雅造山带关联。
这是一个约6000万年前的新生代早期至今持续活动的大型造山带,它的崛起与非洲板块、阿拉伯板块和印度板块(后两者在高中地理课本里均归为印度洋板块)持续向北移动,并与亚欧板块汇聚碰撞有关。
而在具体的区域上,震中位于安纳托利亚板块(亚欧板块内部的次级板块)和阿拉伯板块的边界上,文献多称作东安纳托利亚断裂带(EAFZ)。
它是一条以走滑为主的断裂带,即两侧地块总体平行于断层方向挪动;但与此同时,由于非洲板块和阿拉伯板块仍有向北移动挤压的分量,让这条断裂带也伴随着一定的逆冲过程,并在板块边缘造成巨大的应力。
本轮地震序列之前,上一次M6.0级以上强震发生在2020年初,东北侧的马拉蒂亚附近(M6.8级);而最近这两次强震,都发生在东安纳托利亚断裂带里最近三百年未有强震活动的一段,这一段断层两侧板块应力能的长期积累,是引发强震的重要基础。
通常,一次断层破裂会有多个相关联地震组成的序列,根据序列内部地震的特点可大致分为孤立型地震、主余型地震和震群型地震。
孤立型地震只有绝对突出的主震,后续没有或极少明显地震(即使有,震级也低于主震2.5级以上)。
主余型地震则较为常见,即一次主震后有一定后续地震活动,但相对于主震,震级与释放的能量明显减小,均小于主震0.7级以上。
而如果有多次震级较大的地震,导致主震不突出(最强与次强地震震级相差小于0.7),此时被称为震群型地震。2月6日以来的地震序列里,出现了两次震级很接近的强震,更类似于震群型地震特征。
但从引发这两次地震的具体构造和可能机制看,这次地震更可能是特殊的一种主余型地震—双主震型。
通常的一个地震序列里,地震都是由同一个断层破裂引发;但这一次,两个强震分属于东安纳利托利亚断裂带的两个分支。
第一次强震(北京时间2月6日上午)属于其中的南侧分支(下图的⑥号),而第二次强震(北京时间2月6日傍晚)属于北侧分支(下图的⑨号);恰好这两个分支都是长期未有强震活动、有潜在引发大地震的断层。
从这个特征看,第一次强震有可能身为“导火索”,在发生后造成这一区域应力场急剧变化,导致北侧断层分支失稳并突然破裂,引发了第二次强震。当然,目前这个推断只能算作猜想,需要后续地球物理学探测的证据。
但与此同时,两次强震的时空破裂过程有较大差异,且当前的余震震中在这两支断层都有分布,表明两次强震间有一定的独立性,并非属于同一次断层破裂过程。若将它们视作整体的区域断层破裂序列,可以称为双主震型序列。
从直接影响看,两次强震的震中附近区域烈度很可能达到10-11度左右,极具破坏性。而有必要注意一下的是,最大烈度区除了震中所在区域,还会沿着发震断层两侧延伸,包括沿着第一次强震(东安纳托利亚断层南支)呈西南-东北向延伸。
此外,周边部分断层(如早晨发震过的断层南支)、山谷、盆地、河谷、沿海平原等地,也会因为表层较松软沉积层导致地震波不断反射而略有放大,同样会有相比来说较高烈度和较强破坏性影响。
根据多方模型的分析,高烈度区域除了震中附近以外,包括沿着两条发震断层走向的区域,如第一次强震东北侧的马拉蒂亚和西南侧的安塔基亚,第二次强震的埃尔比斯坦,以及离震中较近、地处沿海平原的阿达纳等地,也会有最强的影响。
比如土耳其南部著名的历史遗迹——加济安泰普城堡,就在两次强震中严重损毁,该城堡东半部和南半部的部分堡垒倒塌,城堡周围的铁栏杆和城墙也严重损毁。
这是一座始建于公元2-3世纪的罗马城堡,从查士丁尼一世时期开始,城堡开始不断地扩建与翻新,逐步形成了今天的规模。1919年土耳其独立战争中,这座城堡发挥了及其重要的作用,成为了现代土耳其的国家象征之一。
与此同时,叙利亚北部距离两次强震震中很近,也遭遇了较强破坏性影响,尤其是世界遗产阿勒颇古城受损;加之最近数年当地正陷入内战,至今仍是各方势力错杂的地带,在建筑物抗震水平不足、非常容易导致大面积损毁以至完全垮塌的同时,当地救援行动也将极其困难,也可以让我们特别关注。
目前两次强震已经将断裂带的两支空区积累的应力能释放明显,短期内要再出相当甚至更强的地震概率极低。但从地震序列活动特点看,仍不能排除规模稍小的较强余震,仍需高度警惕。
此外由于本次已涉及两个断层,余震也将沿着两个断层分别分布,这两处断层的局地未破裂区(如北支断层西南段等),需要非常注意防范较强余震。
虽然余震规模和烈度比较小,但在先前地震造成的影响下,灾区尚未倒塌的建筑物都有不同程度受损,山体表面也已经明显松软,若有较强余震,很可能在这些基础上造成次生破坏。
雪上加霜的是,当前正有一个气旋从东地中海登陆,并影响地震灾区。它将带来了强烈的风雨雪过程,雨雪将持续到当地时间2月8日深夜,并伴有冷高压带来的后续降温。在这样的条件感温度更是极低,对幸存者(尤其尚被困于倒塌建筑物下)和救援工作同样也是严峻挑战。