Dybtliggende tektonisk tilblivelse af store jordskælv i det nordlige Kina

Nordkina er et af områderne med kraftig jordskælvsaktivitet på det kinesiske fastland. Mellem 1960'erne og 1970'erne, Nordkina oplevede 1966 Xingtai Ms7.2, 1969 Bohai Ms7.4, 1975 Haicheng Ms7.3 og 1976 Tangshan Ms7.8 jordskælv, forårsager store tab af liv og ejendom. Tangshan-jordskælvet forårsagede 240, 000 ofre. I de sidste 50 år, Kinesiske seismologer har udført storstilet dyb geofysisk udforskning og forskning, opnåede den detaljerede skorpe- og øvre kappestruktur, og afslørede det dybe tektoniske miljø med stærke jordskælv i Nordkina.

Det resulterende forskningsartikel er blevet offentliggjort i SCIENCE KINA Jordvidenskab af professor Wang Chunyong ved Institute of Geophysics, Kinas jordskælvsadministration. Forskergruppen gennemgik de vigtigste resultater af undersøgelserne af jordskorpen og den øvre kappestruktur samt det seismogene miljø og tektoniske mønstre i Nordkina siden Xingtai-jordskælvet i 1966.

Baseret på pladetektonik teori, geovidenskabsmænd har med succes forklaret mønstrene og mekanismerne for jordskælvsaktivitet på globale pladegrænser. Imidlertid, pladetektonik teori har ikke forklaret forekomsten af ​​jordskælv inden for den kontinentale plade. Den geologiske struktur, seismicitet og fokalmekanisme for Nordkinas position på det asiatiske kontinent viser, at den seismiske aktivitet er meget forskellig fra den i området omkring pladegrænsen, hvilket indikerer, at seismotektonikken i Nordkina er ret kompleks. Nukleationen, forekomst og udvikling af kontinentale jordskælv, og deres forhold til Jordens dybtliggende struktur er blandt de vigtigste emner inden for solid jordvidenskab.

Seismologer har udført adskillige undersøgelser af skorpen og den øvre kappestruktur, og tilhørende undersøgelser af seismisk tomografi i det nordlige Kina. De har afsluttet 42 dybe seismiske sonderingsprofiler med en samlet dybde på ~12000 km, og seismisk tomografi af tredimensionel skorpe- og øvre kappestruktur baseret på de seismiske registreringer på ~600 stationer. Dybe seismiske refleksionsprofileringsresultater indikerer en kompleks tektonisk ramme i de stærke jordskælvsområder i Nordkina, hvor en listrisk normal forkastning og en lavvinklet løsrivelse i den øvre skorpe eksisterer sideløbende med en højvinklet dyb forkastning, der passerer gennem den nedre skorpe til Moho under hypocenteret.

Seismiske tomografibilleder afslørede, at den litosfæriske struktur i Nordkina er meget inhomogen - de fleste af de store jordskælv fandt sted i overgangen mellem høj- og lavhastighedszonerne, og Tangshan jordskælvsområdet er karakteriseret ved en lavhastighedsanomali i den midterste-nedre skorpe. Omfattende analyse af geofysiske data viste, at det dybe seismogene miljø i den nordkinesiske ekstensionelle tektoniske region generelt er karakteriseret ved et unormalt lavhastighedsbælte under hypocenteret, inkonsekvens af de dybe og overfladiske strukturer i skorpen, en stejl skorpeskala forkastning, relative lavere hastigheder i den øverste kappe, og lokal Moho -løft.

Forudsigelse af jordskælv er et af de videnskabelige problemer, der endnu ikke er løst. Grundig forståelse af det dybe tektoniske miljø af stærke jordskælv vil hjælpe med at løse problemet med forudsigelse af jordskælv. Seismologer Deng Qidong (2008) viste, at overfladen og de tektoniske træk i det store jordskælvsområde er blevet lindret af kombinationen af ​​dyb seismisk reflektionsprofilering og overfladegeologien og det tektoniske miljø. Dermed, forskere er i stand til at opnå en mere omfattende forståelse af seismogene tektoniske forhold i det aktive foldområde (forlængelsezonen og kompressionszonen) af den normale eller skridende normale forkastning og den omvendte forkastning.

På trods af ny viden fra dyb seismisk udforskning og seismisk tomografi, kompleksiteten af ​​kontinental seismotektonik præsenterer stadig nogle dybtliggende problemer, som kræver yderligere forskning.