土耳其两次超强地震，太不寻常了
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NO.2401-土耳其大地震
作者：风云梦远
校稿：辜汉膺 / 编辑：果栗乘
近期，中东地区地质灾害严重。北京时间2月8日5时14分，距离土耳其不远的巴勒斯坦发生了4.8级地震，惊恐的人们纷纷跑到户外避险。
两次大地震的阴霾还未散去
人们都怕灾难再次降临到自己头上▼
而在前几天，根据中国地震台网测定，北京时间2月6日9时17分（当地时间2月6日4时17分）在土耳其南部发生7.8级地震；随后在当日18时24分（当地时间13时24分）再度发生7.8级地震（美国地质勘探局测定结果为7.5级）。
两次地震震中隔得不算太远，位于震中附近的
卡赫拉曼马什拉和加济安泰普受灾尤为严重▼
除了短时间的两次极强地震外，震中周边伴有大量余震活动，截至北京时间2023年2月8日2时，共有6.0-6.9级地震3次，5.0-5.9级地震24次（据美国地质勘探局统计）。
土耳其这场罕见的“双震型地震”浩劫，有什么可能的背景条件？又会造成何种影响？
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为什么土耳其南部能发生强震？
从较大的空间尺度看，这次震中是属于欧亚地震带的一段，与阿尔卑斯-扎格罗斯-喜马拉雅造山带关联。
这是一个约6000万年前的新生代早期至今持续活动的大型造山带，它的崛起与非洲板块、阿拉伯板块和印度板块（后两者在高中地理课本里均归为印度洋板块）持续向北移动，并与亚欧板块汇聚碰撞有关。
阿尔卑斯造山运动被认为是
从地理上定义了欧洲的三个造山运动之一
（横屏-阿尔卑斯造山带 图：wiki）▼
而在具体的区域上，震中位于安纳托利亚板块（亚欧板块内部的次级板块）和阿拉伯板块的边界上，文献多称作东安纳托利亚断裂带（EAFZ）。
它是一条以走滑为主的断裂带，即两侧地块总体平行于断层方向移动；但与此同时，由于非洲板块和阿拉伯板块仍有向北移动挤压的分量，让这条断裂带也伴随着一定的逆冲过程，并在板块边缘造成巨大的应力。
阿拉伯板块和安纳托利亚板块的位置与移动特征▼
东安纳托利亚断裂带（EAFZ）的区域构造
（图：wiki）▼
根据两侧地块的相对运动划分的三种断层类型
（图：中国地质科学院地质研究所）▼
这样的地质构造背景，让东安纳托利亚断裂带一直是强震活跃的地区。
本轮地震序列之前，上一次M6.0级以上强震发生在2020年初，东北侧的马拉蒂亚附近（M6.8级）；而最近这两次强震，都发生在东安纳托利亚断裂带里最近三百年未有强震活动的一段，这一段断层两侧板块应力能的长期积累，是引发强震的重要基础。
当前这两次强震都发生在
过去三百年少有强震发生的空区
（东安纳托利亚断裂带的构造性质与历史上的强震）
（横屏-图：Akgün et al. 2021）▼
为什么当地会发生两次强震？
在讲述可能的成因时，需要先提及地震序列的特点。
通常，一次断层破裂会有多个相关联地震组成的序列，根据序列内部地震的特点可以分为孤立型地震、主余型地震和震群型地震。
孤立型地震只有绝对突出的主震，后续没有或极少明显地震（即使有，震级也低于主震2.5级以上）。
比如不久前新疆塔里木盆地内发生的一次地震
没有明显的余震，大概率为孤立型地震
（图：中国地震局）▼
主余型地震则较为常见，即一次主震后有一定后续地震活动，但相对于主震，震级与释放的能量明显减小，均小于主震0.7级以上。
而如果有多次震级较大的地震，导致主震不突出（最强与次强地震震级相差小于0.7），此时被称为震群型地震。2月6日以来的地震序列里，出现了两次震级很接近的强震，更类似于震群型地震特征。
这次的地震序列由200多次地震（震级>2.5）
和两次重大地震（一次M7.8和一次M7.5）组成
（图：emsc-csem）▼
但从引发这两次地震的具体构造和可能机制看，这次地震更可能是特殊的一种主余型地震—双主震型。
通常的一个地震序列里，地震都是由同一个断层破裂引发；但这一次，两个强震分属于东安纳利托利亚断裂带的两个分支。
第一次强震（北京时间2月6日上午）属于其中的南侧分支（下图的⑥号），而第二次强震（北京时间2月6日傍晚）属于北侧分支（下图的⑨号）；恰好这两个分支都是长期未有强震活动、有潜在引发大地震的断层。
聚焦于近期强震的破裂区域
第一次强震发生在⑥号断层（南侧分支）
而第二次强震则发生在⑨号断层（北侧分支）
（图：Akgün et al. 2021）▼
从这个特征看，第一次强震有可能身为“导火索”，在发生后造成这一区域应力场急剧变化，导致北侧断层分支失稳并突然破裂，引发了第二次强震。当然，目前这个推断只能算作猜想，需要后续地球物理学探测的证据。
但与此同时，两次强震的时空破裂过程有较大差异，且当前的余震震中在这两支断层都有分布，表明两次强震间有一定的独立性，并非属于同一次断层破裂过程。若将它们视作整体的区域断层破裂序列，可以称为双主震型序列。
地震影响如何？
后续需防范哪些灾害？
从直接影响看，两次强震的震中附近区域烈度很可能达到10-11度左右，极具破坏性。而值得注意的是，最大烈度区除了震中所在区域，还会沿着发震断层两侧延伸，包括沿着第一次强震（东安纳托利亚断层南支）呈西南-东北向延伸。
断层走向示意（图：GFZ）▼
此外，周边部分断层（如早晨发震过的断层南支）、山谷、盆地、河谷、沿海平原等地，也会因为表层较松软沉积层导致地震波不断反射而略有放大，同样会有相对较高烈度和较强破坏性影响。
根据多方模型的分析，高烈度区域除了震中附近以外，包括沿着两条发震断层走向的区域，如第一次强震东北侧的马拉蒂亚和西南侧的安塔基亚，第二次强震的埃尔比斯坦，以及离震中较近、地处沿海平原的阿达纳等地，也会有最强的影响。
美国地质勘探局对第一次地震给出的烈度分布图
（图：USGS）▼
中国地质大学和中国地震局兰州地震研究所
对第一次地震给出的烈度与地震动强度评估▼
第二次强震的烈度分布（图：USGS）▼
中国地震局地球物理研究所
对第二次强震地震动强度和烈度分析▼
比如土耳其南部著名的世界遗产——加济安泰普城堡，就在两次强震中严重损毁该城堡东半部和南半部的部分堡垒倒塌，城堡周围的铁栏杆和城墙也严重损毁。
这是一座始建于公元2-3世纪的罗马城堡，从查士丁尼一世时期开始，城堡开始不断地扩建与翻新，逐步形成了今天的规模。1919年土耳其独立战争中，这座城堡发挥了重要作用，成为了现代土耳其的国家象征之一。
躲过了人祸，没躲过天灾
（图：twitter）▼
与此同时，叙利亚北部距离两次强震震中很近，也遭遇了较强破坏性影响；加之最近数年当地正陷入内战，至今仍是各方势力错杂的地带，在建筑物抗震水平不足、很容易造成大面积损毁以至完全垮塌的同时，当地救援行动也将极其困难，也值得我们特别关注。
叙利亚饱受战争蹂躏的民众
对这场致命的地震毫无准备
（图：shutterstock）▼
而后续需要防范的灾害里，首要的是后续余震可能造成的次生灾害。
目前两次强震已经将断裂带的两支空区积累的应力能释放明显，短期内要再出相当甚至更强的地震概率极低。但从地震序列活动特点看，仍不能排除规模稍小的较强余震，仍需高度警惕。
GMT2月7日10:00发生的4级及以上地震
（图：USGS）▼
此外由于本次已涉及两个断层，余震也将沿着两个断层分别分布，这两处断层的局地未破裂区（如北支断层西南段等），需要特别注意防范较强余震。
红色区域为两次大地震破裂段
黄色是未破裂段
（图：Akgün et al. 2021）▼
虽然余震规模和烈度相对较小，但在先前地震造成的影响下，灾区尚未倒塌的建筑物都有不同程度受损，山体表面也已经明显松软，若有较强余震，很可能在这些基础上造成次生破坏。
本次地震序列里5.0级以上地震的震中分布
蓝色线条为引发第一次强震的南支断层
黑色线条为引发第二次地震的北支线条▼
雪上加霜的是，当前正有一个气旋从东地中海登陆，并影响地震灾区。它将带来了强烈的风雨雪过程，雨雪将持续到当地时间2月8日深夜，并伴有冷高压带来的后续降温。在这样的条件下体感温度更是极低，对幸存者（尤其尚被困于倒塌建筑物下）和救援工作同样也是严峻挑战。
6日晚地中海低涡气旋已经覆盖土耳其全境
受灾地区正在遭遇暴风雪
（图：windy.com）▼
北京时间2月7日8时欧亚地区地面天气图
红圈即已经深入安纳托利亚高原的气旋
（图：中央气象台）▼
最后，祝愿所有受到地震影响的人们平安！
参考资料：
1.Akgün, Elif & İNCEÖZ, Murat. (2021). Tectonic evolution of the central part of the East Anatolian Fault Zone, Eastern Turkey. TURKISH JOURNAL OF EARTH SCIENCES. 30. 928-947. 10.3906/yer-2104-15.
2.Önder Yönlü, Erhan Altunel, Volkan Karabacak.（2017）.Geological and geomorphological evidence for the southwestern extension of the East Anatolian Fault Zone, Turkey. Earth and Planetary Science Letters, 469: 1-14，doi: 10.1016/j.epsl.2017.03.034.
*本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场
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