環(huán)太平洋地震帶是一個圍繞太平洋經(jīng)常發(fā)生地震和火山爆發(fā)的地區(qū),有一連串海溝、列島和火山、板塊移動劇烈。它像一個巨大的環(huán),圍繞著太平洋分布,沿北美洲太平洋東岸的美國阿拉斯加向南,經(jīng)加拿大本部、美國加利福尼亞和墨西哥西部地區(qū),到達南美洲的哥倫比亞、秘魯和智利,然后從智利轉向西,穿過太平洋抵達大洋洲東邊界附近,在新西蘭東部海域折向北,再經(jīng)斐濟、印度尼西亞、菲律賓,中國臺灣省、琉球群島、日本列島、千島群島、堪察加半島、阿留申群島,回到美國的阿拉斯加,環(huán)繞太平洋一周,也把大陸和海洋分隔開來。
該地震帶發(fā)生的地震約占全球地震總數(shù)的80%,集中了全世界80%以上的淺源地震(0~70千米)、90%的中源地震(70~300千米)和幾乎全部的深源地震(300~700千米)。
全球變暖導致的海平面上升,使失去冰蓋的大陸地殼均衡上升,增高海面的海洋地殼均衡下降,形成新一輪的地殼均衡運動。在球面上,海洋地殼下降,將擠壓大陸地殼收縮,陸海邊緣是強烈的擠壓帶。阿爾卑斯-喜馬拉雅地震帶與環(huán)太平洋地震帶幾乎是正交的,地震的順序表明地球表層形變的必然過程,可以通過歷史地震記錄來尋找規(guī)律。南北對稱,東西呼應,這是一般規(guī)律。一處的破裂為另一處的破裂創(chuàng)造條件。冬至和夏至的黃赤交角達到最大值23.5度。在冬至,太陽潮的高潮點在南回歸線白天達到最大值,夜間變?yōu)樽钚≈担柍钡母叱秉c在北回歸線白天達到最小值,夜間變?yōu)樽畲笾?,形成半日為周期的最大潮汐的南北擺動。在夏至,太陽潮的高潮點在北回歸線白天達到最大值,夜間變?yōu)樽钚≈?,太陽潮的高潮點在南回歸線白天達到最小值,夜間變?yōu)樽畲笾?,形成半日為周期的最大范圍的潮汐南北擺動。如果此時月亮的白赤交角也達到最大值28.6度,且與太陽、地球近似成一線,就會形成最強的潮汐南北擺動。這是強震易發(fā)生在冬至和夏至附近的原因。2004年12月26日月亮赤緯角為27.9度,為日月大潮,為印尼地震海嘯提供了較強的潮汐條件;2005年6月22日月亮赤緯角為28度,為月亮近地潮,23日為日月大潮,潮汐南北擺動的條件最優(yōu),形成強震的機會最大。
堪察加-日本-菲律賓西南-東北效應帶是環(huán)太平洋地震帶的一部分——西太平洋地震帶,美國加利福尼亞地震和智利地震都發(fā)生在環(huán)太平洋地震帶的另一部分——東太平洋地震帶。今后,堪察加-日本-菲律賓-蘇門答臘一帶的地震活動可能加強。這將為蘇門答臘和日本的大震掃清障礙。
環(huán)太平洋地震帶附近的國家:阿根廷、伯利茲、玻利維亞、巴西、文萊、加拿大、哥倫比亞、智利、哥斯達黎加、厄瓜多爾、東帝汶、薩爾瓦多、密克羅尼西亞聯(lián)邦、斐濟、危地馬拉、洪都拉斯、印尼、日本、中國、基里巴斯、馬來西亞、墨西哥、新西蘭、尼加拉瓜、帕勞、巴布亞新幾內(nèi)亞、巴拿馬、秘魯、菲律賓、俄羅斯、薩摩亞、所羅門群島、湯加、圖瓦魯、美國。
環(huán)太平洋地震帶附近的海溝:阿留申海溝、布干維爾海溝、克馬迪克海溝、日本海溝、千島海溝、馬里亞納海溝、中美海溝、秘魯-智利海溝、菲律賓海溝、琉球海溝、湯加海溝、雅浦海溝。
環(huán)太平洋地震帶附近的板塊:南極洲板塊、大洋洲板塊、加勒比板塊、可可斯板塊、歐亞板塊、胡安德富卡板塊、納斯卡板塊、北美洲板塊、太平洋板塊、菲律賓板塊、南美洲板塊。
環(huán)太平洋活動構造系是地震頻繁爆發(fā)區(qū)!在地球建造的初期階段,地球的質(zhì)量比月球的質(zhì)量還小時,上空還沒有出現(xiàn)大氣層,許多撞擊地球的小天體直接闖入了地幔,并帶進了大量的水冰。在地球漫長的演變過程中,地幔內(nèi)的水冰物質(zhì)速度非常緩慢地沿著大陸根、島弧根等環(huán)太平洋活動構造系的地幔與地殼的銜接層往上移動,當它們在某一區(qū)域聚集到一定能量時,就會突然汽化,爆發(fā)大地震。
2007年日本大地震后,全球特別是環(huán)太平洋地震帶進入活躍期,已經(jīng)成為科學界共識。其實,此前發(fā)生的所羅門群島7.2級地震、海地7.3級地震、琉球群島7.2級地震等都預示著這一活躍期的到來。更細致的觀察會看到,就在東日本大地震發(fā)生前一年,智利剛剛發(fā)生了8.8級地震,兩地橫跨整個太平洋,一東一西遙相呼應。
這種現(xiàn)象或許可以在環(huán)太平洋地震帶的地質(zhì)機理中,尋找到一種解釋:太平洋中央海嶺是地幔對流上升的地方,地幔物質(zhì)不斷從這里涌出,以每年0.5至5厘米的速度向東西兩邊擴展,逐步冷卻固結成新的大洋地殼。新生的大洋地殼就與周遭的大陸板塊不斷摩擦、擠壓。
2014年5月7日日本鹿兒島縣種子島航天發(fā)射場發(fā)射了先進陸地觀測衛(wèi)星-2號衛(wèi)星,可對全球性的自然災害進行調(diào)查,尤其是環(huán)太平洋火山地震帶。日本科學家認為富士山仍然存在爆發(fā)的可能性,由此看出日本所面臨的自然災害顯然要比環(huán)太平洋上的一些國家要高得多。對此,日本科研人員賦予了衛(wèi)星收集地殼變形的數(shù)據(jù),同時還包括洪水、山體滑坡的影響等,該系列衛(wèi)星此前也監(jiān)測大地震和海嘯造成的破壞。
追溯歷史,環(huán)太平洋火山地震帶已發(fā)生了無數(shù)次強地震。2011年3月11日,日本當?shù)貢r間14時46分,日本東北部海域發(fā)生里氏9.0級地震并引發(fā)海嘯,造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。是迄今為止世界上測得的最強地震。
日本在環(huán)太平洋火山地震帶的西緣,猶如坐在一把搖晃不停的椅子上,每年發(fā)生的有感地震高達1000余次。本世紀以來,里氏6級以上的地震已超過50次。其中1923年9月1日的關東大地震摧毀了東京房屋的73%,橫濱建筑物的96%,死亡人數(shù)達14萬,使人們至今談起仍為之色變。1993~1995年,日本先后發(fā)生6次里氏7級以上大地震。1993年1月15日北海道的釧路市發(fā)生7.5級地震;同年7月12日北海道奧尻島發(fā)生7.8級地震;1994年10月4日和9日北海道的釧路市又先后發(fā)生7.9級和7.3級地震;同年12月28日本州島北部青森縣附近海域發(fā)生7.5級地震;1995年1月17日阪神地區(qū)的7.2級地震;2011年在東京附近海域發(fā)生9級強烈地震引發(fā)海嘯等。因而,日本當之無愧地享有“火山地震國”的稱號。
與日本隔洋相對的美國西海岸,處在環(huán)太洋火山地震帶的東側。在加州西部,從洛杉磯到舊金山到太平洋海域,發(fā)育了一條圣安德烈斯斷層,總長超過965千米,是世界著名的活動斷層,美國的強地震大多發(fā)生在這里。本世紀以來,美國西海岸發(fā)生里氏6級以上的地震14次,其中1906年4月18日舊金山發(fā)生的8.6級大地震震驚世界。1990年以來在洛杉磯地區(qū)發(fā)生3次分別為7.6級、6.7級和6.6級的強地震。
1960年5月22日智利發(fā)生9.2級地震,并且連續(xù)一個月內(nèi)發(fā)生兩次大于8級地震、10次大于7級的地震,巨大的地震引發(fā)6座火山再次噴發(fā),同時形成了3座新火山,將整個智利的國土面貌徹底改變。同時地震引發(fā)的時速850公里的海嘯橫掃太平洋,使得距離遙遠的夏威夷、日本等地受到波及,海嘯造成的人員傷亡甚至比最強地震還要多。