南极洲大陆及其周边海域是无震区吗？

我们知道，做科普很难，做地震科普更难，通常看正儿八经地震科普文章的读者寥寥。我觉得要吸引更多的读者，地震科普要趁热点。这不，8月12日（UTC）在位于南*洲（见附录）板块附近的南桑威奇群岛发生M7.5地震（M 7.5 - South Sandwich Islands region，图1），我赶点写就这篇博文，以更好地科普有关地震知识。

图1 M7.5地震震中位置（蓝圈所示）

长期以来, 在吃瓜群众中流传着“南*洲大陆及其周边海域是无震区”的说法，果真如此吗？要回答此问题，得让科学事实说话，正所谓流言止于科学嘛。

19 世纪南*洲大陆还没有地震监测台站,人们就已经了解到迪塞普申岛的地震活动（Kaminuma，2008）。自1957 年国际地球物理年(IGY)以来后,开始在南*洲大陆布设地震监测台站，初期对南*洲地震的了解仅仅局限在和埃里伯斯火山、迪塞普申岛等火山活动相关的地震活动。以后, 随着南*洲台站数目的增加,监测到南*洲大陆发生的一些小震，其中4.0 级左右的地震每隔几年发生一次。在全球地震台网及区域地震台阵建成之后, 在南*洲大陆及其周边区域监测到越来越多的构造地震(田宝峰等，2012)，其中*大一次是 1998年3月25日巴勒尼群岛MW8.1地震。田宝峰等（2012）给出了南纬50°以内国际地震中心(ISC)公布的1960—2008年M≥3.0与美国国家地震中心(NEIC)公布的2008—2011 年M≥4.0地震分布(图2)。可看出，南*洲大陆及其周边海域地震活动从*点向外呈增强趋势｡

图2 南*洲大地构造示意图及地震活动性分布（田宝峰等，2012）

南*洲由东南*克拉通，横贯南*山脉褶皱带，威德尔海和罗斯海中—新生代盆地，以及西南*中—新生代褶皱带等大地构造单元组成。在独特的构造环境下, 南*洲板块几乎大部被发散边界包围, 只有很少一部分是由汇聚和(或) 转换边界包围。发散边界是环南*洲地震带的特征, 占板块边界的92%；汇聚边界位于南设得兰群岛的西北，不到总边界的2%；转换边界沿着斯科舍次级板块，不到总边界的7 % 。

斯科舍次级板块位于南*洲板块和南美洲板块之间，在两板块的南北夹击下，该次级板块的地震活动十分强烈。我们围绕该次级板块，划定了南桑威奇群岛地震区（图3）。8月12日发生的M7.5地震，位于该地震区。下面，以该地震区为代表，说明南*洲大陆及其周边海域的地震活动特征。

图3 南桑威奇群岛地震区地震构造图

南桑威奇群岛地震区，自1921年9月13日起开始有地震记录。该地震区在当前地震周期共发生了3次标志性地震（秦四清等，2016），分别是1929年6月27日南桑威奇海沟MS7.8地震、1964年5月26日南桑威奇群岛MW7.8地震、2013年11月17日斯科舍海域MW7.8地震。根据多锁固段脆性破裂理论，可建立各标志性地震之间的力学联系（图4）。

图4 误差修正后南桑威奇群岛地震区1921.9.13至2021.8.13之间ML ≥ 7.0地震的CBS与时间关系

从图4看出，要修正的CBS误差值（D）较大，反映出1921年9月13日前有大量地震未被记录。不过，好在我们的理论不必从零开始，可从任一次标志性地震启航，且D能被有关公式确定。该地震区相邻两次标志性地震的时间间隔约为35年和49年，与其他板间地震区相比，间隔时间较短，这意味着该地震区标志性地震具有较短周期的特征。这一特征决定了其间的预震具有频度较高和强度较大的特点。因此，谁再说南*洲大陆及其周边海域是无震区或地震活动弱的地区，恐怕南桑威奇群岛地震区**个跳出来不答应。

根据我们提出的主震判识准则，可知2013年MW7.8地震仅是一次标志性地震而非主震，故南桑威奇群岛地震区存在第3锁固段，当其被加载至峰值强度点时，应发生下一次标志性地震。根据我们提出的震级约束条件，预判该标志性地震震级为MW7.8~8.3；在该标志性地震发生前，该地震区还将发生多次不超过MW7.6的预震。我们确定的锁固段破裂门槛震级为ML7.0，故确认2021年08月12日南桑威奇群岛M7.5地震为第3锁固段破裂事件，是一次预期的预震。该震发生后，目前该地震区的CBS监测值仍距该标志性地震的临界CBS值尚远，谈其发生为时尚早。

美国地震学家的研究表明，南桑威奇群岛M7.5 地震是由斯科舍俯冲带深度约63 km处的逆冲破裂所致, 该震的规模通常约为100 km x 35 km（长 x 宽）。震源机制解表明，滑移发生在走向东-东南向、向西南倾斜的浅倾断层，或走向西北向、向东北倾斜的陡倾断层。在这次地震的位置，南美洲板块向西俯冲到斯科舍板块和南桑威奇微板块之下；南美洲板块相对于南桑威奇微板块以约71 mm/a的速度俯冲。

附录：南*洲(Antarctica)简介

南*洲(附图1)，围绕南*的大陆，地球七大洲之一。位于地球南端，四周被太平洋、印度洋和大西洋所包围，边缘有别林斯高晋海、罗斯海、阿蒙森海和威德尔海等。南*洲由大陆、陆缘冰、岛屿组成，总面积1424.5万平方公里，其中大陆面积1239.3万平方公里，陆缘冰面积158.2万平方公里，岛屿面积7.6万平方公里。全境为平均海拔2350米的大高原，是世界上平均海拔*高的洲。

附图1南*洲地图

(图片引自网络，无商业目的，在此致谢！)

参考

田宝峰,杨建思,刘莎,郑钰,姜旭东,徐志强.2012.南*地震学研究进展.地震学报,34(2):267-279.

K. Kaminuma. 2008. 南*及周边海域的地震活动性.世界地震译丛. (3):57-64.　

秦四清，李培，杨百存，薛雷，吴晓娲. 2016. 环太平洋､大洋海岭与大陆裂谷地震带主要地震区主震事件判识. 地球物理学进展.31(2):0574-0588.

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