分类：教育/科学-理工学科-地球科学
问题：国外关于地震问题最新研究状况 
回答：国外有关地震的一些最新成果     以下关于地震的人类研究的最新报告来源于美国每日网站(ScienceDaily)，2008年5月12日中国汶川发生了里氏8级地震，引起了国人关于地震的思考，以下一些国外关于地震的最新成果可能会对我们有所启发。    1.地下水能否规范地震？    地震按其发生的位置距地表的距离可分为浅层地震、中层地震和深层地震。地震学者认为前两种地震的划分深度大约在70公里左右，但是，实际情况是否果真如此还不得而知。    俄罗斯的研究者，包括俄罗斯海上地理研究所、俄罗斯科学研究院远东分支、俄罗斯科学院地理中心、俄罗斯海洋P.P. Shirshov研究所的专家们一致提出一个假设，即认为地震活动带同时也是水圈低层的活动带，地震活动的特性决定于地下水的活动。    地震除了发生于地层的不同深度以外，还发生于边界的不同位置。浅层地震，大约占全球有记载地震发生的85%，通常是由于外部力量长期累积作用的结果，例如，不断上涨的潮汐可能会干扰整个地球的岩石圈。地壳深层的地震并不显示出一定的周期性，它们总是随机偶然发生。研究者的这些结论是在分析了世界上的ISC/NEIC目录数据之后得出的，涉及的范围包括1964年到2005年间地球上发生的80000多个地震事件。    地震学者将70公里作为浅层地震与中深层地震的边界划分，与地球内部的水状态变化联系起来。水分子在地层中分布得越深，它们所受到的压力也就越大。在地壳70公里的深度，水分子所受到的压力大约是分子间作用力的1.3倍，这时水分子被压在结晶网格的范围之内。在这个边界之上(即小于70公里)，水分子处于一种自由的状态，而这个边界之下(即大于70公里)，水分子处于一种结晶的状态。    当岩石中含有自由水的时候(边界的上面)，对于周期性的潮汐事件反应迅速，即使是最微弱的潮汐事件。外界压力的变化和各方面环境强度的改变导致地层裂缝的形成，在那里(指地层裂缝形成的地方)自由水可以冲过去。地层裂缝的加宽、加深和岩石的侵蚀将会形成地震集中带。在地层中没有自由水的地方，也即在边界条件之下(大于70公里的地层深处)，微弱的潮汐效果并没有得到累积，相应的地层变形也没有得到发展。    所以，地层边界深度70公里(根据研究者的假设，那里也是地球水圈的下界)是一个临界深度，在这个深度之上，地层能够响应外部作用，而在这个临界深度之下地层不能响应外部作用。所以，这个深度也是不同种类地震的划分界限。然而，这还仅是一个假设，还有待实验去验证。    2.英国伦敦大学的科学家第一次在实验室制造了地震    英国伦敦大学的科学家在实验室人为制造了人类历史上第一个人工地震，其目的是为了更好地理解最大和最强地震的起源。    这是人类科学家第一次在实验室产生和观察地壳深层和中层的地震，在地球深处重现某种特定温度和压力强度的地震。其结果有助于阐释地球上一些最大和最强地震发生的原因。    深层地震发生于地表以下70到650公里深处的地壳中，到目前为止，这些地震发生的原因仍然是一个謎。它们由各种发生于下降地带的各种物质之间的化学反应所触发，例如太平洋沿岸的大部分地区，这处地震可能会强度很大，人类有记录的最大的深层地震是1994年发生于玻利维亚的8.3级地震，震中距离地面约600公里。    对于深层地震人们认为奇怪的是它们发生的原因，因为人们认为这个深度不应该发生地震，即人们还没有找到深层地震发生的原因。认为地震的发生需要有地层的脆断和断层间的摩擦移动，然而在深层地下，岩石呈现出塑胶状态而不会出现脆断现象。David Dobson博士和其他研究人员在英国伦敦的矿冰岩石物理实验室(Mineral Ice and Rock Physics Laboratory)收集到一些独有的技术，研究发生于距地表300公里以下的地震发生时的各种情况变化，包括其中的一种过程叫做“脱水反应”。其结果表明，地壳深处的所谓“脱水反应”能够产生一种现象叫做“脱水性脆断”现象，这种“脱水性脆断”现象就造成了地层深处的地震。    科学家利用加压过程使岩石在实验室达到有地层深处一样高的高温和高压，并且具有一定的强度，重新再现沉降地层以下几千公里深处的情况。其结果表明，地震可以在至少210公里以下的地层发生，通过沉降地带的古代洋底壳缓慢升温的脱水反应来实现。David Dobson博士领导这个实验，他说：“理解深层地震背后的过程对于帮助科学家理解地球板块运动与深层地下运动是相关联的，以及理解板块构造是如何被驱动的。”    “发生于地壳深层和中层的地震是一类神秘而又十分重要的地震，理解这些深层地震发生的原因有助于揭开板块构造理论的神秘面纱。”    3.发生于板块构造边缘的地震可能会导致其它时间和地点的次生地震    根据美国《自然》杂志1月31的报告，发生于板块构造理论边缘的地震可能会导致板块其它地区晚一些时间的次生地震，这些次生地震可能会带来不可估量的灾害，但同时这种现象也增加了人们对地震动力学的一些认识。    美国地理科学院教授Charles J. Ammon说：“过去两个连续地震高发年代发生于20世纪30年代和70年代，我们还没有设备来记录这些事件的细节”。地震高发区位于朝海的深海地沟，也即板块构造理论的边缘。    在2006年末和2007年初，在日本附近接连发生了两次大的地震，相隔时间大约为60天，这些地震发生于Kuril群岛地区，涉及的范围包括日本北海道岛屿的最西端到堪察加半岛(Kamchatka Peninsula，原苏联东北部)。第一次地震事件发生于2006年11月15日，由于太平洋板块俯冲Kuril群岛，造成里氏8.3级地震，导致了日本的破坏和美国新奥尔良市和加州的小的海啸。大约60天以后，在2007年1月13日，在太平洋板块的上部发生了里氏8.1级的地震，这是所观察到的地壳板块外延的最大地震。    第二次地震并不位于板块的边缘，并且也不是直接由于板块沉降所引起的，即一个板块导致另一个板块的下沉。相反，第二次地震是由于正常的地层断裂引起的，即太平洋板块的延伸、挤压和断裂。    日本和堪察加半岛是地震频繁发生的地区，而11月发生大地震的Kuril群岛从1915年以来从来没有发生过大的地震，研究人员并不清楚这次地震发生的原因。    美国加州技术研究所的Hiroo Kanamori, the John E. 和Hazel S，加州大学的Thorne Lay教授，和美国宾西法尼亚的Santa Cruz组成的联合研究小组，仔细研究了这两个地震现象，并将第二个地震定义为第一个地震发生的次生地震。    Ammon 说：“这种连续次生性地震尽管很少，但却有极大的破坏作用，这些事件也告诉我们一个地震是如何引发另一个地震，以及一个地震触发另一个地震的压力和相互作用”    查阅当时的地震记录，研究人员发现，在2006年11月15日8.3级强烈地震的前45天，在板块的边缘地区有一系列小的前震。Ammon说：“在11月15日发生强震的几分钟后，太平洋板块上的另一个地震活动已经开始，并且导致了1月份大地震的发生，第二次发生的地震所产生的强烈震动，比第一次地震对人类建筑所造成的破坏要严重的多”    通常，一次大地震后的余震至少比主震要小一个量级，而且会迅速减弱。而在这两次地震中，太平洋板块东部边缘地震并没有减弱，第二次发生于次年1月份的地震几乎与第一次发生的地震是一样大的。    处于沉降区的地震板块在向下俯冲时受到挤压，在板块边缘地带当应力达到一定程度的时候会产生断裂，从而产生地震。根据研究人员的研究，第二次发生于太平洋板块的地震发生是由于在沉降到上层板块之前板块经过了挤压而造成了应力的累积。    当前缘板块下沉的时候，导致了板块东部的弯曲，引发了第二次地震。地壳板块就像一个硬的面包皮，当面包皮受到挤压，小的断裂就会发生，这就是第一次大地震后发生的小的余震，但是当挤压变得严重的时候，就造成大面积的断裂，即导致第二次大的地震。    在美国，处于下沉的地带位于太平洋沿岸的西北、阿拉斯加和波多黎各。研究人员指出：“大范围的断裂性地层上升，并且伴随着强烈地震，可能会导致其它地区的强烈地震，是需要考虑的问题。”