地震和余震的成因是什么？

作者：蔡晋安（中国地震局地震预测研究所）

审稿专家：任烨（上海市地震局高级工程师）

2022年7月15日四川汶川再次发生3级左右地震，有网友听说这是汶川地震的余震就质疑说：时隔十几年了汶川为何还有余震?一次地震和它的余震又是怎么发生的？今天咱们就聊聊地震成因和余震的一些事。

先说说地震成因，大家都听说过地震或亲身经历过地震，地震的爆发往往引发房倒屋塌，瞬间夺去成千上万人的生命，这让人们“谈震色变”。古人很早就意识到地震是地底下怪物引起的，日本古人认为是鲶鱼翻身，中国古人认为是地牛转肩等等。随着科学技术的进步，我们现今已经认识到，多数的地震是由于地下岩石受力后破裂引起的。打个比方，拿个小薄木片当做岩层，，用手将其弯曲到一定程度，这个薄片就裂开了，这就相当于岩层破裂，引发了地震。当然，除了岩石破裂引发地震，称之为构造地震，还有其它原因造成地震，例如由于火山活动造成的火山地震；因岩层塌陷引起的塌陷地震；由人为因素（例如核爆破、注水等等）引起的人工地震。不过，这些事件的数量较少。板块构造学说提出来后，构造地震又分为板间地震和板内地震。

既然地震是由岩石受力破裂引起的，那去观测岩石变化不就能够预报地震了吗？实际上，上天不容易，入地更困难。目前，人类通过钻井最多到达地下10千米处，不到地球半径的1/600。人们还无法深入地底下直接观测岩石的受力破裂情况，因此科学家们只能绞尽脑汁在近地表去观测岩石的变形，甚至通过观测地下电场、磁场、重力场和流体的变化，试图发现地震前岩石层的变化信息，以期能够捕捉到地震，不过目前仍然处于探索之中。

再说说余震，顾名思义“余震”就是余下的地震。简单地说，在一个大的地震也就是主震发生之后，在主震所在区域及其周边发生的比主震震级小的地震，就是余震。

余震从什么时间开始，又能持续多长时间？观测表明，余震在主震发生的同时就已经开始。主震一发生，余震也就开始了，而且余震出现的次数随着时间呈现指数式衰减，这就是余震大森定律。也就是说，余震的次数会迅速衰减下去。但问题是，余震衰减会持续多长时间？

研究表明，一个主震的发生，主震所在区域岩层的原有平衡状态被打破，要建立新的平衡，需要经历一段时间的余震活动来进行调整，余震活动的持续时间与主震所在区域的岩石形变速率有关。更形象地说，主震发生后，岩石破裂有一段“愈合”的时间，余震的衰减过程就是这一“愈合”过程的表现，余震到底能持续多长时间，取决于主震发生区域的岩石破裂愈合的快慢。岩石破裂愈合的越慢，余震持续时间越长。比如，唐山地区就属于岩石破裂愈合较慢的地区，现今唐山大地震已经过去四十多年，余震还在持续之中。这样看来，汶川大地震才时隔十几年，现在还在发生余震就不足为怪了。

余震还是人类认识地震特性的好帮手。地震灾害影响范围有多大，只要看看余震的分布范围有多大，就可以大概估算出地震灾害主要影响范围，这为震后救援部署提供了一个重要的信息。由于余震与主震位置很接近，余震和主震激发的地震波走了大致相同的传播路径，余震的信息可以帮助科学家来揭示地震震源的奥秘。

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