貝尼奧夫帶

貝尼奧夫帶

英文:Benioff zones,位於海溝處平行於海溝的震源帶。曾譯作畢烏夫帶。日本地球物理學家和達清夫在20世紀30年代首先發現這一震源帶,50年代美國地震學家H.貝尼奧夫進一步研究予以確定。故也稱為和達-貝尼奧夫帶。該帶連續分布著淺源地震(震源深度 0~70公里)、中源地震(震源深度 70~300公里)、深源地震(震源深度300~700公里),海溝附近為淺源地震,趨向島弧、大陸依次為中源、深源地震。該帶傾角平均為45°左右,但沿島弧延長方向傾角有變化,約在15°~90°之間。

基本介紹

  • 中文名:貝尼奧夫帶
  • 外文名:Benioff zones
  • 別稱:和達-貝尼奧夫帶
  • 提出者:H.貝尼奧夫
釋義,歷史,構造,地震機制,

釋義

貝尼奧夫帶是以45°傾角從淺處向地幔延伸深達700公里的特定平面分布的地震震源帶。貝尼奧夫帶與深海溝、島弧、年輕山脈和火山有密切的聯繫。在地理上,貝尼奧夫帶在湯加-克馬德克,伊豆-小笠原,馬里亞納,日本,千島,秘魯-智利,菲律賓,新赫布里底,紐西蘭,中美洲,琉球和阿留申最為發育。板塊構造理論認為,俯衝板塊向掩復板塊下面的地幔俯衝,從而引起地震活動,這個地震活動帶就是貝尼奧夫帶。

歷史

深源地震的發現可以追溯到1922年。後來的工作表明,在許多島弧地區,中源和深源地震帶都具有特徵的傾斜幾何形態。1954年,Hugo Benioff把太平洋中的傾斜地震帶解釋為大洋塊沖入上復大陸塊的一個斜面,在後來提出的板塊構造中,這種解釋被發展成系統的板塊俯衝概念。這個傾斜地震帶也就開始叫做貝尼奧夫帶。

構造

貝尼奧夫帶最典型的一個例子是在湯加-克馬德克島弧發現的。在這個地區,貝尼奧夫帶傾角大約為45°,並且延伸達700公里。地震的分布幾乎是連續的。貝尼奧夫帶的傾角,形態和下傾探度依區域而變化。由子確定地震位置的準確度的提高,現已弄清這個地震帶的厚度只有20公里。對貝尼奧夫帶進行地震波傳播速度的研究表明,在相同深度下,貝尼奧夫帶的地幔比周圍的地幔,其地震波速度要高(一般高10-15%),而地震波的吸收要低(高Q)。這就意味著貝尼奧夫帶就是尚未加熱到周圍地幔溫度的俯衝大洋岩石圈(有時叫板塊),因為其它條件相同時,溫度較低的岩石中地震波速度和Q值都較高`新近對島弧構造的研究表明,貝尼奧夫帶中的大多數地震發生在俯衝板塊內部,而不是它的邊界。最近一次高分辨分析揭示,在日本北部存在雙貝尼奧夫帶妥其中一個帶限於板塊的上部邊界,而另一個帶在板塊內部。整個貝尼奧夫帶中地震的分布並不總是連續的。在某些俯衝帶(如智利,新赫布里底,伊豆-小笠原和千島)震源的空間分布為無震區所中斷。

地震機制

對貝尼奧夫帶地震機制的研究表明,地震的壓力軸(通常叫最大壓性軸)或張力軸(通常叫最小壓性軸)往往按板塊的下傾方向排成一線。這個觀測結果說明,俯衝板塊中之所以發生地震是由於在俯衝過程中板塊里聚集了應力。當板塊中向下的地心引力占優勢時,就發生下傾張性地震,而當周圍地幔反抗俯衝的阻力大時,就發生下傾壓性地震,根據貝尼奧夫帶中地震分布的連續性及貝尼奧夫帶整個下傾範圍的不同,各個地區下傾應力的類型也有規律的變化。當俯衝板塊只延伸到相對淺的、物質強度低的部位時,由於板塊自身的重量,其下傾應力就是張性的。當板塊進入強度越來越大的區域時,板塊前緣附近的應力就變成壓性的,而其淺部的應力依然是張性的。當板塊到達堅硬的“底部”時,整個板塊的應力就變成壓性的了。在某些情況下,岩石圈的一部份斷開單獨下沉,撞擊“底部”,其應力就是壓性的。

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