全國(guó)科技活動(dòng)周 | 2026年日本7.4級(jí)地震：一場(chǎng)"慢動(dòng)作"破裂和一個(gè)30-40年的輪回

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，北京時(shí)間2026年4月20日15時(shí)52分，日本本州東部附近海域（北緯39.85度，東經(jīng)143.10度）發(fā)生7.4級(jí)地震，震源深度10千米（圖1）。這次地震究竟是怎樣發(fā)生的？為什么會(huì)發(fā)生在這里？

圖1 構(gòu)造背景圖，震源機(jī)制解來自USGS

一場(chǎng)“板塊角力”引發(fā)的震動(dòng)

如果用兩個(gè)字解釋這次地震的成因，那就是：俯沖。在我們腳下，地球表層其實(shí)是由幾塊巨大的“拼圖”（即板塊）構(gòu)成的。這次地震發(fā)生的位置，恰好是太平洋板塊和北美板塊交界的地方。你可以想象一下，浩瀚的太平洋板塊正以每年約83毫米的速度，一刻不停地向西擠，并一頭扎進(jìn)北美板塊下方（這個(gè)過程叫“俯沖”），順著日本海溝插入地下深處（圖1）。這個(gè)速度聽上去不快，和指甲生長(zhǎng)的速度差不多。但想想看，兩個(gè)如此巨大的板塊互不相讓，在持續(xù)擠壓中日積月累，積蓄起驚人的能量。當(dāng)能量積累到巖石再也承受不住時(shí)，就會(huì)突然斷裂、錯(cuò)動(dòng)，把能量瞬間釋放出來，形成地震。

一個(gè)30-40年的規(guī)律再次應(yīng)驗(yàn)

說這片海域“愛地震”，一點(diǎn)都不夸張。在本次震中周圍250公里的范圍內(nèi)，過去100年里已經(jīng)記錄到了36次7級(jí)及以上的大地震。最近的一次，就是2025年12月8日發(fā)生在青森縣的7.6級(jí)地震，離這次震中只有137公里（圖1）?？茖W(xué)家們研究歷史地震發(fā)現(xiàn)，這次破裂的區(qū)域是大地震的“老熟人”。1931年、1968年、1989年和1994年，這片區(qū)域或其周邊都發(fā)生過7級(jí)以上的大地震（圖2）。因此，此處大地震復(fù)發(fā)周期，不是幾百年，而是大約30到40年。你可以把這理解為，地下的能量積累得非?？?。測(cè)量數(shù)據(jù)顯示，這一帶每年至少有2厘米的滑動(dòng)虧損（圖2），按此速率，30年累計(jì)形變量將超過60厘米。巖石頂不住這么強(qiáng)的形變，只能每隔幾十年就“大發(fā)脾氣”一次。

圖2 震間能量積累與歷史大地震破裂區(qū)域分布

（改自Satake and Fujii，2014）

這次地震“磨蹭”得有點(diǎn)特別

地震發(fā)生后，全球各個(gè)研究團(tuán)隊(duì)立刻對(duì)它的破裂過程進(jìn)行了初步分析。雖然大家使用的數(shù)據(jù)和方法不完全相同，但得出的“畫像”很相似：主破裂區(qū)大致是個(gè)橢圓形，長(zhǎng)約35到40公里，寬約30公里，最大的滑動(dòng)量達(dá)到了3到4米（圖3）。這個(gè)破裂模式看起來并不復(fù)雜，可能主要就動(dòng)了一個(gè)“凹凸體”。你可以把“凹凸體”想象成斷層面上被“死死焊住”的硬疙瘩，是能量的主要積攢點(diǎn)。同時(shí)，這次地震有個(gè)讓人琢磨的地方：它的破裂速度似乎很慢。整個(gè)破裂過程持續(xù)了大約30到40秒。對(duì)照上面提到的破裂尺度來算，破裂速度可能還不到每秒2公里。要知道，破裂深度的巖石傳播S波的速度大約是每秒4.3公里，通常這類大地震的破裂速度最大能達(dá)到S波速度的90%左右。而這一次，可能連一半都不到，就好像是一次“慢動(dòng)作”破裂。這能說明什么呢？一種可能的推測(cè)是，這次地震的“應(yīng)力降”比較低——也就是說，能量釋放得沒那么“暴烈”，斷層在更小的壓力差下就發(fā)生了滑動(dòng)。這或許暗示，斷層面上的有效正應(yīng)力不大，而充滿裂隙的流體壓力可能比較高，起到了“潤(rùn)滑”作用，讓斷層更容易、也更緩和地滑開了。當(dāng)然，這只是基于初步結(jié)果的推測(cè)，要證實(shí)它，還需要進(jìn)一步研究。

圖3 全球不同研究小組反演得到的破裂模型，顏色代表滑動(dòng)量

海嘯來了，但和你想的有點(diǎn)不一樣

如此大的海底逆沖地震，自然引發(fā)了海嘯。不過，這次海嘯的實(shí)際情況比早期預(yù)警要樂觀。雖然預(yù)警最大高度達(dá)到3米，但實(shí)際觀測(cè)到的最高海嘯，高度只有0.8米（圖4）。同時(shí)，海嘯的高度并不嚴(yán)格遵循“離震中越近就越高”的規(guī)律。比如，有兩個(gè)距離震中都比較近的觀測(cè)點(diǎn)，一個(gè)只測(cè)到了0.2米的海嘯，另一個(gè)卻測(cè)到了0.8米（圖4）。這告訴我們，海底地形的“溝溝坎坎”，以及海岸線自身的形狀，對(duì)海浪的最終“身高”影響極大。這些寶貴的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，將成為科學(xué)家們?nèi)蘸缶?xì)還原地震破裂過程的重要約束。

圖4 本次地震激發(fā)的海嘯高度空間分布

它與“311”大地震有關(guān)嗎？

一提到日本強(qiáng)震，許多人都會(huì)想起2011年那場(chǎng)9.0級(jí)的日本東北特大地震。這次7.4級(jí)地震就發(fā)生在15年前那個(gè)巨大破裂區(qū)最北邊緣約100公里外（圖5）。它倆有沒有直接聯(lián)系？從應(yīng)力角度看，2011年那場(chǎng)巨震，可能讓其北部這片的區(qū)域“更緊張”了，應(yīng)力水平進(jìn)一步升高。加之這里本身就能量積累很快，因此，有個(gè)問題自然浮現(xiàn)：去年的一場(chǎng)7.6級(jí)和今年的這次7.4級(jí)（圖1），是不是一個(gè)信號(hào)——這片區(qū)域正在進(jìn)入新一輪7級(jí)以上大地震“接二連三”的活躍期？大地震活動(dòng)是不是在向北遷移？這值得科學(xué)界持續(xù)關(guān)注。

圖5 此次地震與日本“311”大地震空間位置關(guān)系

（改自Satake and Fujii，2014）

結(jié)語

總之，這次地震發(fā)生在一個(gè)有“30-40年大地震復(fù)發(fā)周期”的區(qū)域，歷史早已證明這里的“不安分”。看似簡(jiǎn)單的破裂過程，卻有著非常慢的破裂速度，這種“慢性子”背后可能隱藏著斷層系統(tǒng)特殊的流體和壓力條件。在我們腳下，那場(chǎng)延續(xù)了千萬年的板塊俯沖仍在繼續(xù)。每一次大地震，都像是地球露出一條短暫的“縫隙”，讓我們得以瞥見那深不可測(cè)的力量。而我們要做的，就是用盡各種方法，去讀懂它留下的“形變與地震波密碼”。

防震減災(zāi)融媒體工作室

來源： 中國(guó)地震局地質(zhì)研究所 徐杜遠(yuǎn)