(三)板块构造与地震及岩石变形的关系

地震是现今构造运动的一种表现形式,其分布、类型及成因都与现代板块活动有密切关系。世界上的地震主要集中分布在如下 3 个地震带上。

  1. 环太平洋地震带 这是一条地震活动最强的地震带,全球约 80% 的浅源地震、90%的中源地震以及几乎全部深源地震都发生在这个地震带内。所释放的地震总能量约占全球地震释放能量的 76%。该带地震活动的特点是:地震带宽度大,地震频次高,地震震级大(达 8.9 级),浅源、中源、深源地震由海沟向大陆一侧有规律分布,构成贝尼奥夫地震带。很显然,环太平洋地震带的分布与环太平洋板块俯冲带相一致,贝尼奥夫带与向下俯冲的板片相一致。过去,人们虽然相信浅源地震是由岩石破裂(或断层)所引起的,但对于中、深源地震的成因一直没能解决,因为按一般情况理解的话, 在几百公里的地下深处,岩石已具很强的塑性,不可能发生脆性破裂并引起地震。但板块构造对这一问题作了成功的解释,并得到震源机制资料的验证。当冷的刚性岩石圈大洋板块沿海沟向下俯冲时,由于其下插速度较大,深部物质来不及对它马上加热、同化,因此这种刚性的下插板块常常可以到达很深的地方仍保持较强的弹性或脆性。这样,在俯冲产生的机械力的作用,俯冲板块内部发生断裂和变形,便可以产生中、深源地震(见图 9.13)。

  2. 阿尔卑斯(地中海)-喜马拉雅-印度尼西亚地震带 该带为世界上第二大地震带,地震释放总能量约占全球的 22%。地震活动的特点是:地震带宽度很大,震中很分散;地震频次较高;基本上是浅源地震,深源地震很少,中源地震分布在局部地段。很明显,这个带的分布与欧亚板块与非洲板块和印度板块的碰撞边界(印度尼西亚处为俯冲边界)相一致。板块碰撞造成了比较宽的岩石强烈变形带,因而形成了较强、较宽的地震活动带。由于局部地段具有俯冲性质或保存有俯冲板块的残片以及碰撞后大陆板块之间的陆内俯冲等原因,使这个带存在一些震源较深的地震。

  3. 大洋中脊及大陆裂谷地震带 该带主要沿大洋中脊的中央裂谷附近及转换断层分布,在大陆上则是沿狭长的裂谷系分布,延伸长达 60 000km, 但地震带宽度窄,全部为浅源地震,地震活动频次及震级均不及上述两地震带。该带的地震活动主要与分离型板块边界及一些转换断层有关。

由此可见,板块边界是地震发生的主要场所。各类板块边界的地震活动特点见表 9.1。