日本東北大學ueda教授

❶ 古地震研究

第33屆國際地質大會為古地震方面的研究設立三個議題進行分組討論：關於古地震的一般性論述提交論文摘要17篇，關於尋找古地震並測算其發生期次的議題提交論文摘要23篇，關於應用古地震學重建地震歷史推斷地震災害影響提交論文摘要3篇。

有三十餘個國家的地震和地質學者以口頭發言或展板形式進行了有關的學術交流。其中包括美國、英國、法法、義大利、日本、俄羅斯和挪威等發達國家以及印度、伊朗、阿爾及利亞、哥倫比亞、約旦、尼泊爾等發展中國家，可見人們對地震災害的強烈關注。

有關地質災害的研究中，活動斷層、陸表斷層、走滑斷層、深部斷層、隱伏斷層調查分析等為主要的關注對象。在深度上，古地震研究已到洋底地區，如對冰島南部轉換斷層活動地區洋殼古地震的研究。

藉助近、現代沉積物和新構造運動的觀察在地震研究分析起了重要作用。如對日本東北部地區海灘沉積物的位移變形的觀察研究揭示了其地下的隱伏斷層；委內瑞拉地震研究機構Franck Audemard首次通過近現代沉積和構造演化來完善南加勒比海轉換邊緣地質災害的評估；阿爾及利亞學者通過古地震特徵的研究推測古地震的震源和能量。當然也有相當數量的文章對全球各地受地震影響而產生的地質災害的描述及環境影響的評估。俄羅斯地球物理研究所的Ruben Tatevossian闡述了對比地震學中地震期次與古地震時間的工作方法。比利時Renard海洋地質中心的Jasper Moernaut和Marc De Batist通過智利南部中央地區高精度地震剖面研究，揭示了大規模地震在湖泊內形成的流動構造。美國阿肯色州立大學小石城的Haydar Al-Shukri和Hanan Mahdi通過物探手段反演古地震的特徵。西班牙IG-ME的Miguel Angel Rodríguez-Pascua從沉積學、古地震學、考古學等方面，研究了西班牙東南部地震發生區的古地震記錄。義大利Insubria大學的Alessandro Maria Michetti對地震的環境影響進行了綜述。哥倫比亞的Hans Diederix認為，哥倫比亞全新世時期陸表斷層活動對小型拉分盆地沉積物特徵的影響為古火山活動的研究提供了證據。法國LGCA, CNRS UMR Christian Beck通過對委內瑞拉西北加勒比海斷層的研究認為，湖相沉積地層是古地震研究的又一新的佐證。挪威Bergen大學Kuvvet Atakan指出了古地震數據對地震危害評估的重要性。土耳其Suleyman Demirel大學Fuzuli Yagmurlu對該國西南部愛琴海古地震板塊多發區和Fethiye-Burr斷層地區的地震構造特徵進行了綜合研究。

下列研究值得我們關注。

一、阿拉斯加Yakutat微板塊全新世斷裂活動與復雜的重力滑塌作用的研究

基於「Saint Elias剝蝕和構造」項目（NSF大陸動力項目），美國地質災害咨詢公司的James Mc Calpin和西班牙Zaragoza大學的Francisco Gutierrez-Santolalla針對太平洋板塊與北美板塊之間的Yakutat微板塊開展了地震地質調查研究。該微板塊的海岸部分由一系列小的山脊組成，沿小山脊斷續分布有數百個年輕的小崖岸；他們選擇代表性的崖岸從3個區間進行了填圖和槽探工作。

James Mc Calpin和Francisco Gutierrez-Santolalla發現，Yakutat微板塊以ca.40 mm/yr的速率向阿拉斯加處的大陸匯聚，並產生了壓性斷裂和褶皺作用。Yakutat微板塊的西部邊緣是Regged山斷裂（RMF），以往研究認為它在全新世以正斷層的形式滑移了150米，斷面西傾、傾角為8°。而這一解釋與該斷裂的新近紀逆沖斷裂活動相反。James Mc Calpin和Francisco Gutierrez-Santolalla的填圖和槽探工作表明，Regged山斷裂（RMF）在第四紀晚期依然延續以往逆沖斷裂的構造帶特徵，而以往認為的山麓前緣正斷層崖岸，實際上是由逆沖斷裂前緣的重力垮塌作用所形成的。

二、現代沉積物和構造演化提高南加勒比海轉換邊界的地質災害評估

加勒比海南緣的東西向邊界為一條右旋的活動轉換板塊邊緣，經歷了變形和強地震活動。其所帶來的相關活動包括環境變化和氣候事件，如1999年12月的Vargas災害。為了更好地評價那些可能影響北部和東北部沿岸的不同類型的「地質災害」如地震、海嘯和洪水等，2001年，在安第斯Mérida，針對Bocon6斷裂開展了一個合作研究項目。

通過海相和湖相沉積物資料，他們進一步了解目前地震地質過程和晚第四紀演化。在實施鑽孔取心前，確定了實施高解析度地震剖面（sparker and single channel streamer,3.5千赫integrated system）的合適網度。2006年1月，CARIELPS航程應用兩種工具對這個深88米、東西拉長的盆地（6015千米）進行了調查。沿El Pilar斷裂發育而成的加勒比海灣，與轉換系統最東部斷面一致。地震地層學分析證實一個復雜的驅動機制：海平面波動、三角灣增長、沉降、變形滑移等。液體（氣、水、泥）逃逸，重力再作用、後期剪切等均可見到。

該項研究計劃以後將涉及：邊緣區高分辨地震網度加密沿中央斷面；橫跨加勒比盆地獲得幾個剖面；短重力取心、高分辨多譜調查。

三、2007年7月16日日本中部地震評估核電站地震風險

2007年7月16日，里氏6.6級沖擊了日本中部的日本海。距離震中10千米的Kashi-wazaki-Kariwa核電站（KK NPP），緊急關閉了7個反應堆中的4個，盡管關閉過程成功了，但強烈的地面變形和隨後的火災導致了公眾的極大憂慮。

2007年地震斷裂為一條傾向陸地的遠岸逆沖斷層，在原層沉積物覆蓋之下識別地震構造是關鍵點（問題）。這個斷裂位於5千米厚的強烈變形新近紀早期沉積物之下。海洋調查表明伴隨褶皺和單斜傾覆的間斷活動是諸多小地震（小於6級）的根源。斷層之間的褶皺以前從未被當做地下盲斷層的標志。由此斷層的連續活動僅以特定的分支為依據。延伸小的斷層在經驗模式下僅會導致小地震。同樣的方式來推測大地震KK NPP東30千米的斷層系統。地震研究促進會2004年明確表示依據古地震數據有一條長83千米的斷裂有8級地震的可能。然而，KK NPP公司堅持認為不連續間斷斷裂系統僅能產生短小分支和小地震。另一個關鍵問題是評估第四紀晚期微小的變形。Shin-estu油田褶皺和斷裂帶在第四紀非常活躍。晚—中更新世變形明顯而連續。晚更新世—全新世的褶皺和斷裂作用僅僅由於短的經歷和表生地質作用的而非構造運動的擾動而連續性和明顯性差。在2007年預測失敗後，核工業公司和許多人才認同HERP的預測是合理的。

四、同震環境影響評估釙平原的地震可能性

義大利Insubria大學的Alessandro Maria Michetti等學者，在Monte Netto靠近古代（公元1222年）震中區域附近研究發現，同震的「古液化作用」和近期地表斷裂事件是應用古地震事件評估地震災害的良好例證。Monte Netto事件的發生史對於在活動的擠壓構造環境下識別潛在的活動斷層具有重要意義。尤其是在諸如核電站等關系重大的基礎設施附近。依據文字資料、區域地貌分析以及詳細的填圖工作，他們確認位於Garda湖南西數千米的三個獨立的丘陵（Castendol和Monte Netto）是第四紀晚期背斜作用的地貌表現。Ales-sandro Maria Michetti等學者發現，在幾何學和近期變形速率方面，上述三個孤立的背形構造受控於東西向的對沖斷層。兩個十米級別的背斜構造被識別。背斜的核部地層為中更新統連續沉積的冰水堆積物和古土壤。其上為厚約6米的中—晚更新統黃土和古土壤所覆蓋。北部褶皺的頂端以彎曲斷裂組成的「地塹式」構造為特徵，斷層波及到頂部全新世土壤層。地層之間的關系清楚表明，地塹式構造由至少兩個獨立的地表斷裂形成。地表發掘發現，靠近地塹中心，由砂和礫石組成的「岩脈」切穿了厚360厘米、具有液化特徵的中更新統沉積物。橫穿Monte Netto的地震反射剖面清晰表明，地表的褶皺和斷裂作用與2千米深的次級斷裂密切相關；而這個次級斷裂受控於5千米深的Capriano del Colle逆沖主斷裂。

此外，在地質災害的調查研究中，有關地震發生機制、活動規律等理論探索也是一個重要議題——「地震、流體和變質作用」分組討論的主要內容。

德國Steinmann研究所Stephen Miller在《脫/去揮發作用、地震和餘震》的論述中指出，脫水和脫碳形式的去揮發作用能夠在地殼內產生巨大的超高壓流體帶。一旦系統失去平衡，圈閉在地殼深部的超高壓流體可能通過向雛形裂隙的擴散影響地震的開始過程。隨著裂隙網路連貫性的形成，這個擴散過程可達數月至數年。當地震發生時，靠近狹窄滑動面的岩石會出現明顯的破損帶。相關的地震破裂過程包括微小和巨大裂隙的產生、生長以及接合等復雜作用；野外研究證實破損程度隨著與滑動面距離的大小呈現指數式衰減。包括多重滲透裂隙網路的新生破損帶，為圈閉在地殼深處的流體外泄提供了主要通道。經由新生裂隙的高壓脈沖流體的傳播很大程度地減少了作用於初始滑移面的正壓力，進而引發地震或餘震。依據震源區域的壓力減少速率以及正的Clapyron斜面，壓力的減少能夠反作用於去揮發作用並促使額外流體的產生。這個假定基於一個非線性流體擴散模型。模擬結果呈現了上述過程，並以此模型對餘震發生區域和幾個特定構造環境下流體壓力擴散區域進行了對比。Omori法則表明餘震隨著時間衰減的自然規律，這一點在裂隙系統的非線性擴散模型得到了充分證實。

挪威奧斯陸大學Haakon O.Austrheim在進行「地震抽吸導致的洋殼岩石圈水合作用」研究認為，延伸到海平面下29千米的轉換斷層是地震的發生地。這些斷層也與廣泛蛇紋石化的缺失有關。Leka地幔斷面的橄欖石在斷層和韌性剪切帶表現為不同尺度的變形特徵。目前，針對這些構造的調查顯示其中的橄欖石發生了強烈的破碎和斷裂。這些碎裂的橄欖石相互間旋轉形成了「書斜式」構造。充填在橄欖石的旋轉碎塊之間蛇紋石和透輝石，這一構造表明斷裂造成的虛脫空間促成了此類礦物的生長。次級礦物的生長說明這些變形帶曾經有大量流體通過。斷裂作用形成空間估計約為50%(Ca50）。主滑移面上發育有條帶狀的蛇紋石。每個蛇紋石條帶表現為一個滑動事件，在1厘米寬的斷層帶內記錄了10個滑動事件。碎裂的橄欖石與碎塊之間的開放空間，以及次生礦物生長和反復的斷裂作用的綜合效應共同形成了一個高效的地震抽吸系統。研究表明它是轉換斷層帶洋殼岩石圈水合作用以及蛇紋石化和變質作用的有效機制。

挪威奧斯陸大學Torgeir Bjørge Andersen,Haakon O.Austrheim,Timm John論述了「中等深度地震地質和高壓下的岩石受力」。他們在高壓和超高壓下，對挪威西部地區岩石進行長期的實驗觀測得出了幾項關於古地震位置和高壓變質岩是的新發現。這些地震遺跡以榴輝岩相和藍片岩相的假玄武岩玻璃斷裂脈為特徵。在加里東山系和阿爾卑斯山的科西嘉，這一發現證實，變質條件下的相關地震變形常常為韌性形變；而有關脆—韌性轉換和如此高壓下的岩石受力問題並未得到深入理解。有幾處發掘出的地形顯示了相關古地震遺跡的證據。它們是目前板塊邊緣收斂處常見地震的化石事例。結合理論與模型的建立，對古地震的野外研究和礦物學分析表明，藍片岩相—榴輝岩相條件下的地震斷裂活動通常與高溫至超高溫斷裂有關。觀察還發現即使在位移小於1厘米的非常小的斷裂上，也會產生基性岩石和超基性岩石的加熱和相關的熔融。橄欖岩中最小可視斷裂的熔融作用表明，地幔岩石非常強硬而且斷裂作用提高了溫度（δT）並且熔蝕了一定體積難熔的物質，如橄欖岩。如果能夠確定δT、熔蝕體積和位移，某一古地震所釋放的最小應力便可得出。在科西嘉，針對穿越地幔橄欖岩的Ca 50古地震的詳細工作能夠計算這些相關斷裂的最小應力下降。我們發現，當一個非常小的斷層（45毫米位移）轉變為450℃和25億帕的硬柱石—榴輝岩相時，能夠釋放出580百萬帕的應力（最小估計值）。這一數值小於冷地漫流體的理論計算值，但遠遠大於通常狀況下由地震數據得出的應力值。我們研究發現，幔源橄欖岩能夠耐受地質歷史時期100百萬帕的應力，而在如此高壓條件下即使十分微小的偏移也可能導致富橄欖石的幔源岩石在極高溫度下的熔融。我們推測高壓下的地震斷裂與藍片岩相—榴輝岩相條件相一致（如絕大多數中等深度的地震），並可形成假玄武岩玻璃；而明顯缺少假玄武岩玻璃的地表暴露斷裂復合體可相當於全球采樣深度。

日本東京大學Kazuhito Ozawa，京都大學Tadamasa Ueda,Masaaki Obata等通過「上地幔的摩擦熔化和形變：Balmuccia超基性假玄武玻璃中鉻—鋁尖晶石的記錄」認為，超基性假玄武玻璃是上地幔地震破裂殘留的象徵，能夠為更好地認識深源地震提供潛在的有價值信息。玻璃質出現在超基性假玄武玻璃可以為摩擦熔融作用提供明確的證據；但它同時也暗示著較低的環境溫度不至於引起廣泛的結晶作用和脫玻化作用，即對上地幔條件下是否真的發生碎裂事件提出疑義。2006 JPGU會議上Ueda等匯報了一個例外，他們在義大利Balmuccia橄欖岩中發現一個窄的超糜棱岩具有假玄武玻璃狀的形態特徵，如從斷層脈體分支出去的注入式脈體；但其中的礦物組成卻不具有玻璃物質或淬火結構。在2007 JPGU會議上，Obata等人進一步論述了700～800℃下橄欖岩相的尖晶石假玄武玻璃的重結晶作用，並討論了韌—脆性轉換所致地震破碎和摩擦熔融過程中「H2O-CO2流體」的作用。然而，這些研究並未給出有關熔融跡象和熔融程度估算的結論；關於摩擦熔融作用前後的形變史也未能全面澄清。通過觀察全晶質假玄武玻璃之中和邊緣的鉻—鋁尖晶石，我們得出了「假玄武玻璃形成和冷凝過程中熔融作用和應力轉換」的明確證據。鉻—鋁尖晶石發育於所有假玄武玻璃的內部和邊緣微相之中。在不同的產出狀況下，尖晶石的形態、鉻—鋁條帶和內部構造等表現出巨大的差異性。清晰的熔融作用證據來自注入脈體內細小的尖晶石顆粒。它們多數被拉長而平行於周邊輝石和橄欖石構成的葉理。脈體還具有一個由細小的共生斜輝石和尖晶石組成的薄邊，邊緣的共生尖晶石的鉻含量比內部的尖晶石高。脈體內的尖晶石由類似晶軸方向的一些亞顆粒構成。這些結構和組成明確說明，鉻—鋁尖晶石經歷了由短暫熱事件和熔融下形變而造成的部分解體。目前的研究證實，在極高壓力導致的韌性變形處、剪切熱事件的不穩定性可能成為幔源條件下（700～800℃和10億帕）深部地震的動力機制。

在進行地震調查、預測、研究中，上述理論探索具有重要的指導意義。我們應當藉助33屆地質大會有關地質災害方面的科技成果，結合四川汶川大地震的發生開展相關的調查、實驗研究以及理論探索，把我國的地震預防工作提高到一個新的水平。

（陳樹旺執筆）

❷ 日本北海道大學教授Tamon Ueda的中文名字是什麼

你好
1、【工學研究院 北方圏環境政策工學部門 寒冷地建設工學分野 】上田多門，應該稱為【UEDA Tamon】。
2、[email protected]

---非專家