5·12汶川地震已13年，为何还有余震？

据中国地震台网正式测定：07月14日23时36分在四川阿坝州汶川县（北纬30.97度，东经103.37度）发生4.8级地震，震源深度15千米。震中距都江堰市26公里、距崇州市48公里、距成都市76公里。成都、德阳、乐山等地震感明显。

成都理工大学教授王运生：这就是2008年5·12汶川特大地震的余震。

王运生说，地震的余震并没有“有效期”的说法，地震发生几十年以后发生余震均有可能。13年前，5·12汶川特大地震的震中在其北东侧，据观测，有向南西扩展趋势。“汶川地震与芦山地震震中间存在空区，这次地震刚好在空区内，空区长度有一百多公里。”王运生提醒，需注意余震进一步向南发展，需加强预警。

汶川余震区南段，属汶川余震

（图片来自封面新闻）

“5·12”汶川地震至今已有13年，为何还有余震？

中国地震台网中心研究员孙士鋐：所谓余震是人为定义的，通常认为地震发生后其能量释放需要一个过程，在释放的过程中就不断会有地震发生，从而形成地震系列。这个系列中的最大地震称为主震，其后面发生的称为余震，其前面发生的称为前震。以2008年“5·12”汶川地震为例，就是主震、余震型的地震，其前面没有前震，但后面发生了一系列余震。余震衰减很慢，有时长达十多年，甚至更长的时间。当然有时也会很短，没几天就结束了。

四川为何总有地震？

孙士鋐：2001年昆仑山口西发生8.1级地震，2008年发生了“5·12”汶川地震，2010年青海玉树发生地震，2013年四川雅安芦山县发生7级地震，2017年九寨沟发生7级地震。这几个区域均分布巴颜喀拉块体，其中昆仑山西口地震位于这一块体西侧，汶川大地震位于这一块体东侧，其他地震也都围绕这个块体，这一组地震相互关联。从现在来看，该块体的能量释放已基本结束，地震活动已经趋于结束。

以下内容摘自2008年7月发表于《生态环境》的文章<汶川“5.12”地震序列余震时空分布的研究>，以及2011年12月发表于《地球科学与环境学报》的文章<汶川8.0级地震序列时空分布研究>。

地震是一种无法回避的自然灾害，就是构成地壳的一部分岩石发生剧烈的运动产生地震波，在其内部或沿地表传播引起地表和地下的振动。我国科学家李四光提出了在活动断裂带中比较容易发生地震的部位是：活动断裂带中曲折最突出的部位，即拐点构造脆弱，地应力易于集中；活动断裂带的两头，是震中往返跳动的端点；一条活动断裂带与另一条断裂带交叉的地方。中国位于喜马拉雅-地中海地震带和环太平洋地震带这两大地震带之间，是世界上地震灾害最严重的国家之一。据统计，1996—2005年，我国已发生了灾害性地震110次，约占全球同期灾害性地震发生次数的60% 。汶川“5.12”8.0级地震区位于我国南北地震带中间的龙门山断裂带上，属于主震余震型地震序列，前震较少，余震较多，主震的能量占全序列能量的80%左右，主震之后的余震是波浪式起伏衰减，并在其间出现几次较强的余震。汶川地震序列的余震还是会持续较长的时间，并伴有起伏。汶川“5.12”8.0级地震是一个逆冲形的地震，发育有轴向北30º东的褶皱和北西-南东走向的高角度扭压性断层，断层为单侧破裂，并从起始点的震中汶川开始向东北方向延伸，把底层分成了东北方向一块和西南方向一块，西南那块在印度洋板块的作用下插到东北方向那一块下面去了，而引起了地震。

图1 强余震空间分布

（图片来自

《汶川“5.12”地震序列余震时空分布的研究》）

NE-SW走向的汶川-茂县（又名茂汶）断裂带处于长期强震潜势，是地震高发区，有地震记载以来,汶川地震震中附近 200公里范围内发生过8次7级以上地震。它在龙门山冲断推覆构造带中率先遭受断裂变形和多期抬升，是杂岩体构造侵位的重要界线，与同走向的映秀-北川断裂、都江堰-安县断裂一并称为龙门山的后山断裂带。

发生余震的原因

关于余震发生的原因解释各不相同。一种说法是主震后残留在震源区的能量作为余震逐渐被释放。但是随着余震的发生，能量减少，余震活动也应该逐日衰减，实际上余震的震级有时是没有什么规律的，把整个震源区简单地看作一个能量储藏库是不合适的。另一种解释是把余震区分为许多部分，即存在各种大小的小断层。伴随着主震的发生，将出现应力和破裂强度的再分配，各处会产生局部应力增加或强度下降的部分，这些部分如晚一些发生破裂就是余震。美国地质勘探局的菲尔泽（Karen Felzer）和加州大学的布罗德斯基教授（Emily Brodsky），分析了近 20 年发生在南加州的数以千计的地震中余震的数据后发现余震的主要成因是由地震引起的更加“活跃”的地震波冲击，而不是此前认为由于地震引发的当地破碎岩层，由于相对静态的自身压力导致的附近地壳重组。

我们是否能预测余震？

汶川“5.12”地震序列余震震中沿着龙门山断裂带呈带状分布，主要发生在汶川与青川之间断层的拐点、端点和交叉点上；余震的次数随主震后的时间推移“先快后慢”逐渐衰减，并将会持续一段时间；余震的震级与时间基本上没有相关性；抛物线模型拟合出相隔天数与强震序数的回归方程可供余震预测参考。

图１-2 汶川地震余震每日最大震级曲线

（图片来自

《汶川８．０级地震序列时空分布研究》）

汶川地震主震震级8.0级，到2010年３月１日为止，汶川地震主震释放的能量约占全序列的98.3％ 。汶川地震之后的最大级地震为6.4级，时间为2008年５月25日16点21分。图1-2总体来说，地震释放能量呈逐渐衰减的态势，中间起伏较大。150天后，地震强度持续降低，中有起伏，但相对比较平稳。可见汶川8.0级地震为典型的主震余震型，余震活动丰富，持续时间比较长，起伏剧烈。

图 2 强余震（≥4.0级的强余震）频度

（图片来自

《汶川“5.12”地震序列余震时空分布的研究》）

图2强余震频度，用余震日期作横坐标，纵坐标为≥4.0级的强余震次数。可以看出余震次数随时间的推移“先快后慢”逐渐衰减，最初两天强余震次数都高达四十余次之多，随后急剧下降到十几次、几次；但是到了一天一两次甚至是几天才发生一次时也不会完全消亡，还会持续一段时间并伴有波状起伏。从主震到发生最大余震的时间也不是确定的。

图２-2 汶川地震序列余震日频度曲线

（3级以上地震）（图片来自

《汶川８．０级地震序列时空分布研究》）

从图2-2汶川地震序列余震（3级以上地震）日频度曲线，可以看出汶川地震衰减速率较快，与全球地震衰减速率相当。

图3抛物线拟合（强震序数代表第几次强余震，

绿色实线是observed观察到的强余震，

红色虚线是人工计算的quadratic二次方抛物线）

（图片来自

《汶川“5.12”地震序列余震时空分布的研究》）

图3抛物线拟合，据主震发震两天（48 h）后的余震统计，震级大于5.0级时，即两天后的第一个强余震的组序数记为1，依次类推，时间间隔极短的只记一次序数。可以看出，随着时间的推移，发生下一次强余震所需的时间呈越来越长的趋势。

表3 曲线回归估计

（图片来自

《汶川“5.12”地震序列余震时空分布的研究》）

具体的曲线回归估计方差分析结果如表3所示。即通过最小二乘法建立的回归方程为：相隔天数=4.754895-1.547617*强震序数+0.276568*强震序数**2。利用此回归方程推算强余震陆续发生的相隔天数，可供余震预测参考。

图４ 汶川地震Ms（面波震级）≥３级余震分布

注：我国规定对公众发布一律使用面波震级Ms

（图片来自

《汶川8.0级地震序列时空分布研究》）

图４是根据Ms（面波震级）≥３的地震绘制的汶川8.0级地震余震分布图。由图４可知，余震主要沿北东向龙门山断裂带呈条形展布，余震序列沿走向分布长度达330ｋｍ。余震区根据走向及展布宽度可明显分为３段，走向呈现由北东向北东东向转变的过程，宽度则由南向北逐渐变窄。主震基本位于整个地震序列最南端。

参考资料：

1、封面新闻·成都理工大学教授王运生：此次地震是5·12汶川特大地震的余震·百家号·2021-07-15

2、新京报·汶川为何还有余震？是否还会发生强震？地震专家解读·百家号·2021-07-15

3、西南大学地理科学学院·汶川“5.12”地震序列余震时空分布的研究·生态环境·2008-7

4、中国矿业大学 资源与地球科学学院·汶川8.0级地震序列时空分布研究·地球科学与环境学报·2011-12

5、凤凰网综合·新闻背景：四种不同的地震震级(ML、MS、MB、MW）·2010-02-28