青藏高原的地震构造与地震活动

陈立军

    这是酝酿很久了的思路，不写可惜了。

——作者自序  2012.6.5

青藏高原是中国地震活动的主体地区之一，地震活动频度高，强度大，自然是地震工作者最为关注的。检视现有的地震预测理论和方法，多由板块之说起，进而发展出地块或者活动地块之说。但是，地块之说目前尚无成功预测强震的例子。

作者曾于1990年代提出了兴都库什的旋扭构造一说，区别于地块之说的，现在还想再说说。（参见http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-445020.html ）

1. 研究范围

本文研究范围取17°～50°N，62°～109°E，包括中国西部和中亚大部。

2. 地震活动分布特征

研究区地震活动的平面分布见图1，三维立体分布见图2。

由图1可见，青藏高原区内6.5级以上强震的活动与50km地壳厚度等值线有十分密切的关系。众所周知，青藏高原50km地壳厚度等值线处在本区地壳厚度由35km深度过渡到70km深度的斜坡带上。强震的分布显示这个斜坡带是最利于应力集中之所，也显示这个斜坡带是长期处于受力状态的。

图1 青藏高原及邻区地震活动的平面分布

（地震据ANSS目录，1963-2012.5.9，M≥4；地壳厚度等值线据段虎荣等，2010）

由图2可见，青藏高原的东西两个角落各有一个中深源地震活动中心，东端的作者定义为缅甸地震柱，西端的定义为兴都库什地震柱。这两个地震柱在纬向上相距10°，约1000km，在经向上相距20°，约2000km。其间并无中深源的地震活动。因此，本尼奥夫剖面只能出现在两个地震柱之内，沿喜马拉雅山脉1000多公里长的中段是基本上找不到所谓的本尼奥夫带的。

图2 青藏高原及邻区地震活动的三维分布

3. 研究区的地表构造运动

1980年代，由国家地震局地质研究所编著的亚欧地震构造图和李春昱等所编著的亚洲大地构造图均包含了本文的研究区。据此，作者编辑了研究区的地震构造图，如图3所示。

图3的左下图为研究区地表构造活动模式图。为清楚起见，另发一张图4。

由图4可见，兴都库什这里汇聚了五座大山：喜马拉雅山脉，昆仑山脉，天山山脉，苏莱曼山脉和帕尔帕米斯山脉。五座大山相间五个平原或者高原：青藏高原，塔里木盆地，土兰平原，赫尔曼德河平原和印度河平原。

按照各山脉和各平原的活动方式，恰如伸出左手抓起一坨泥巴逆时针地缓慢旋扭所形成的大地地貌。于是，青藏高原和赫尔曼德河平原被挤了出去，塔里木盆地（？）和印度河平原被拉了进来，土兰平原则在原地扭动着。如果把苏莱曼山脉和喜马拉雅山脉的原始地貌假定为单一的纬向构造，把昆仑山脉和帕尔帕米斯山脉的原始地貌也假定为单一的纬向构造，天山山脉更不待说，则旋扭运动就更加形象化了。

那么，旋扭的动力在哪里呢？就在兴都库什地震柱！

缅甸地震柱也有类似的情形。这里李四光先生定义为青藏高原歹字型构造，缅甸地震柱正是其枢纽所在。

于是，我们发现了两个旋扭中心，恰如两只飞轮。但是，比较而言，似乎兴都库什地震柱是一个主动轮而缅甸地震柱则只是一个从动轮，是被青藏高原向东南方向挤出（歹字型构造的翼部）所带动的。

由于两个旋扭中心的能量来源于深部，因此它们是不会像汽车一样开走的。

于是，青藏高原的地震活动，就与这两个旋扭中心不无关系了。青藏高原的地壳犹如一个勺状构造，兴都库什地震柱的旋扭必然对青藏高原的南北两侧构成挤压和/或剪切，缅甸地震柱的旋扭对青藏高原向东南方向挤出构成阻碍，便在勺状构造的底部边缘造成应力积累，屡发强震。

图3 青藏高原及邻区地震构造图

图4 青藏高原地震构造模式图

4. 青藏高原地震监测工作的建议

作者在对美国西部的地震预测试验中发现，地震柱附近的壳下小震活动可以作为壳内强震活动的前兆（http://blog.sciencenet.cn/blog-552558-525866.html ）。

鉴于青藏高原地震夹在两个地震柱之间，必然与地震柱的活动有关，因此对青藏高原的地震监测工作提出如下建议：

（1）青藏高原地震研究不能局限在中国国界以内，拟联系周边国家，组成一个如地中海地震观测系统（EMSC），目标至少针对本文的研究区。

（2）鉴于青藏高原人烟稀少，建议开发卫星观测系统，即用直升机在山顶安装拾振器，由拾振器将信号发送到资源卫星，然后由地面站接收信号并入国家地震台网中心统一处理。

（3）拟对2级以上地震确定4参数：时间、地点、震级、震源深度，并公开发布。

系统的地震监测资料，由获得到能用于地震预测研究，至少需要10年以上，因此是时不我待的。

本文引用的地震资料取自http://www.ncedc.org/ 网页的ANSS地震目录，火山资料取自http://www.volcano.si.edu/网页的GVP火山月报,谨此致谢。

（2012.6.5 初稿）

参考文献

陈立军.中国地震震源深度与强震活动状态研究[J].地震地质.2000,Vol.22,No.4：p.360-370

陈立军. 地震地热说原理与应用. 内陆地震, 2012, Vol.26, No.2(待刊)

段虎荣，张永志，刘锋，等.利用卫星重力数据研究中国及邻域地壳厚度.地球物理学进展，2010，Vol.25，No.2，494-499

国家地震局地质研究所编著. 亚欧地震构造图说明书.北京：地图出版社，1981

李春昱，王  荃，刘雪亚，等. 亚洲大地构造图说明书. 北京：地图出版社，1982

李四光，1976，地质力学方法，北京：科学出版社