日本地震源是核试验

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1、日本地震源是核试验日本Mw9.0大地震后，网上开始流传“这是日本人进行海底核试验”的猜测，这个令人吃惊的消息像地震波一样迅速传播，并且越传越显得有“理”。有的说日本福岛海域前几年发生了很多次5.5～6级的地震，和原子弹试验产生的震级相当；有的说3月11日的大地震是氢弹试验造成的。令人遗憾的是“理由”中，没有一个提到核试验监测的核心问题：地震波。1996年，《全面禁止核试验条约》（CTBT）最终达成一致，规定每个缔约国承诺不进行核试验爆炸或任何其他核爆炸。这就意味着，想进行核爆炸的国家会采取更隐秘的方式，比如在地下进行核爆炸。而监测地下核爆炸最重要的手段就是地震波监测。因为只要是

2、核爆炸，就会产生地震波；只要爆炸达到一定当量，其地震波就会被全球的地震台网记录到。地震学家就能研究、判断这个地震是人工地震还是天然地震。自从全球数字化地震台网和台阵技术——这些永不休息的“顺风耳”发展以后，一般认为只要核试验引发的震级超过mb3.5的，就可以被台网监测到。那么，地震学是如何监测核试验的呢？好比我们可以通过一个人的外貌、声音、行为举止来辨识一个人，地震学家可以通过地震波震相、P波初动、震源深度等多种方法判断一个地震是天然的还是人工的。下面举例介绍些传统的方法。1.震相地震、爆炸，波组不同震相指地震图上不同类型、传播路径不同的地震波组。震相判断是简单而直接的方法，是

3、地震学的基本功，地震学家研究每一个地震时，首先会根据震相进行初步判断。天然地震的常见震相有纵波（P）、横波（S）和面波，大多数天然地震的P波振幅

4、员差距不大，这时还不容易区分谁是“冠军博尔特”，不久之后，跑得快的就会冲到前排，且距离越拉越大，这下就容易区分了。地震学家在分析震相的时候，不喜欢一个一个分析地震波，他们喜欢把很多地震台的数据，按照震中距排列起来，让地震波“跑起来”以区分震相。图为美国地震台阵（USArray）接收到的日本Mw9.0地震波序列，可以看出P波振幅

5、4°N，129.093°E）进行当量小于1000吨的地下核试验，产生了约4级的地震。即使这些地震波到达北京时，振幅已经小到只有几十纳米，但利用地震台网技术，仍可以检测出核试验产生的～7.5km/s的P波和～3.5km/s的Lg波。图3图中红色波形是中国在90年代进行的地下核爆炸产生的地震波，其记录特征是“大头小尾”，P波强于S波，Lg波发育。蓝色的是6.3级天然地震产生的地震波，它的特征是“小头大尾”。利用记录到的地震波的特点，基本可以区分地下核爆炸和天然地震。（图片来源于：陈颙等.2007.《自然灾害》）2.P波初动压缩、膨胀，方向不同初动指的是地震波到达地震仪时，所测质点的

6、最初的振动方向，初动分为向外的压缩（compression）和向内的膨胀（extension）两种。地下核爆炸和天然地震的本质区别在于它们的震源特性不同。大多数天然地震是地下岩石破裂、滑动所引起的，破裂面很大，持续时间较长，表现在地震波上，是不同方位的地震台接收到的P波初动不一致，有的是压缩，有的是膨胀（图4）。而地下核爆炸的震源过程要简单和短得多，球对称压缩（各个方向都向外压缩），使所有地震台接收到的地震波初动都是压缩的。利用地震波初动信息，就可以反过来求出震源机制解，推测出地震是正断层、逆断层、滑移断层还是人工爆炸引起的。图4地震学通常利用“沙滩球”来表示地震的震源机制。图

7、上的“沙滩球”表示有的地震台的初动是压缩，有的是膨胀，其震源是一条逆冲断层，断层面的走向约为195度，倾角约为14度，和俯冲的板块性质相一致。3.震源深度超过10KM无需考虑地震波的快速定位已经不是难题，美国地质调查局测定这次日本大地震的震源深度为地下32km，中国地震台网测定的震源深度为20km，这就意味着，如果是核爆炸，就要将核装置埋在地下几十千米处，那是不可能的。要知道，在大陆上最深的钻井也不过12km，何况是在海底？《全面禁止核试验条约》议定书在筛选核试验数据时，一般也认为：震源深度