淺源地震（shallow—focus earthquake），簡稱“淺震”，是按震源深度分類的地震類型之一，具體指震源深度小于70km或在60km以內的地震，是地震的主要類型，其發(fā)生數量占地震總數的70%以上，所釋放的地震能約占總釋放能的85％。
淺源地震是由于大地構造力超過巖石破壞強度、斷層邊界摩擦力以及所受阻擋力之和所產生的塑性滑移。淺源地震的主要特征為分布范圍廣、發(fā)震頻率高和釋放能量大等。淺源地震主要分布于島弧外緣，深海溝內側和大陸弧狀山脈的沿海部分，大多發(fā)生在地表以下30千米深度以上的范圍內。
淺源地震會使地面產生斷層或裂縫，產生滑坡、崩塌和泥石流等地質災害；也會對生態(tài)環(huán)境、社會環(huán)境造成不利影響，如水污染、生物多樣性的喪失、經濟損失、人員傷亡和社會治安問題等；此外，還會對人類造成心理創(chuàng)傷。
概念界定
按照震源的深度，地震可劃分為淺源地震、中源地震和深源地震。其中，淺源地震是指震源深度小于70km或在60km以內的地震。
在中國，中國地震局將震源深度在70公里以內的地震稱為淺源地震；國家地震科學數據中心則將震源深度小于60千米的地震稱為淺源地震，也稱為正常深度地震。
在美國，美國地質勘探局認為淺源地震的震源深度在0至70km之間。
在日本，日本氣象廳和地震本部認為，在陸地-海洋板塊邊界和海洋板塊內，以及陸地板塊內的淺水區(qū)（深度小于約20公里）發(fā)生的地震被稱為“陸地淺層地震”。
形成
成因學說
彈性回跳假說
1906年，舊金山大地震后由地質學家亨利·菲爾丁·里德（Henry Fielding Reid）Reid提出彈性回跳假說，該假說將地殼看作連續(xù)介質，認為淺源地震是構造作用力超過巖石彈性極限時發(fā)生脆性破裂所致，自此，彈性回跳一直被認作地震發(fā)生的主因，并成為傳統(tǒng)地震學的基本觀點之一。
之后，人們根據彈性回跳假說進行深入研究時發(fā)現，依據這一觀點和巖石實驗結果計算得到的地震能量與實際觀測結果有很大矛盾，并將這個矛盾稱之為“熱流佯謬”；為解決“熱流佯謬”，人們又先后提出摩擦弱化和顆粒滾動等機制。
大陸逃逸假說
大陸逃逸假說是由法國巴黎地球物理學研究所Paul Tapponnier教授首次提出的（Tapponnier and Molnar 1976 1979；Tapponnier et al． 1982 1986；Peltzer and Tapponnier 1988） 。1975～1976年，Paul Tapponnier教授在美國麻省理工學院做博士后期間，通過用膠泥模擬歐亞大陸在向北漂移相對剛性的印度大陸板塊擠壓下，亞洲大陸逐漸裂解分成斷塊向東或東南方依次逃逸提出了亞洲大陸逃逸的構造模式。
顆粒物理原理
20世紀后半期，隨著凝聚態(tài)物理學的發(fā)展以及對復雜體系運動規(guī)律的探索，陸坤權、厚美瑛、劉寄星等學者提出的顆粒物理原理將地殼和地幔作為大尺度離散態(tài)顆粒物質體系，認為淺源地震是巖塊滯滑移動和力鏈傳播共同造成的，即大地構造力作用下，第一塊巖石上作用力大于所受摩擦力和阻力時，巖塊滯滑移動，一步一步擠縮后面的斷層泥，又推動第二塊巖石發(fā)生滯滑移動。就這樣漸次使后面的巖塊發(fā)生移動，力和位移延力鏈傳播并逐漸積累能量。即淺源地震就是大地構造力作用使巖塊突破阻擋力，即大地構造力超過巖石破壞強度、斷層邊界摩擦力以及所受阻擋力之和，實現從相對靜止到破裂的塑性滑移。
引發(fā)因素
引發(fā)淺源地震的因素有很多，如火山活動、板塊運動和人為活動等。
火山活動
在火山活動中，隨著深部巖漿的增壓及運移等，一般會在火山下方附近出現地震活動增強的現象。因此，人們將發(fā)生在火山及周圍(通常10公里范圍)區(qū)域，與火山作用過程有關的地震稱為火山地震。以長白山天池火山為例，天池火山區(qū)的地震主要是由火山深部巖漿的活動造成周圍淺部巖石的脆性破裂引起的。
與一般的構造地震相比，火山區(qū)巖漿活動引起的地震具有數量多、震級小、多以震群形式出現、在火山噴發(fā)前，還可能出現明顯的長周期地震，甚至火山顫動等特點。此外，由于火山地震類型與火山活動（巖漿活動）的不同階段密切相關，可以將火山地震分為火山構造地震、長周期地震、混合地震、火山顫動及爆炸地震。
板塊運動
地球的最外層被分割成大約15個主要板塊，稱為構造板塊。這些構造板塊彼此之間在地幔對流、洋脊推力和板坯拉力等驅動力作用下發(fā)生緩慢移動，雖然通常每年只移動幾厘米，但這仍然會導致板塊邊界發(fā)生大量變形，進而導致地震。
以澳大利亞板塊為例，作為地球上移動最快的大陸塊，他正在與澳大利亞北部和東部的太平洋板塊以及西北部的歐亞板塊相撞。當它每年向東北移動約7厘米時，在澳大利亞大陸內部產生壓應力，并在整個板塊上緩慢積聚，即澳大利亞的地震是由地下深處的巖石破裂并沿著斷層線移動時突然釋放的應力引起的。
人為活動
很多人類活動諸如油氣開采、地熱開采、礦床開采、廢水注入深井和修建水庫等都會誘發(fā)地震，因此人們把由人為活動引起的地震統(tǒng)稱為人工地震。與天然地震相比，人工地震具有震源深度淺、震級較低、活動有規(guī)律可循以及很大程度上可以控制等特點。
常見的人工地震有工業(yè)誘發(fā)地震和水庫誘發(fā)地震（水庫地震）。在工業(yè)誘發(fā)地震方面，1962-1969年美國丹佛（丹佛）的地震，可能是最早的工業(yè)誘發(fā)地震。常見的誘發(fā)地震的工業(yè)工程有地下采礦、石油提取和存儲、頁巖氣生產、巖鹽礦的采鹵、地熱資源開發(fā)和CO2封存等；在水庫地震方面，水庫誘發(fā)地震問題最早出現在20世紀30年代，最為嚴重的是印度馬哈拉施特拉邦邦的柯依納水庫6.5級地震，造成180人死亡、1500多人受傷。
發(fā)生機制
巖層破裂
由于巖石是由脆性固體組成，且各處巖石的強度、密度都不均勻，因此在構造力積累過程中，當外加構造應力接近或達到破裂強度時，局部區(qū)域就會發(fā)生破裂，即巖層破裂。在淺源地震中的巖層破裂主要是剪切破裂，即大范圍巖石層的剪切破壞。
影響剪切破裂的因素主要有巖石和斷層泥的剪切強度。對巖石而言，其強度不僅與巖石的組成成分、狀態(tài)和溫度等因素有關，還與破壞的條件有關，如作用力大小、作用時間長短和有沒有阻擋等；對斷層泥而言，地震時斷層泥的剪切沿斷層面發(fā)生，即在近似豎直的平面內，又由于活動斷層邊界經常發(fā)生滯滑移動而形成低摩擦系數的剪切帶，此外，斷層泥剪切強度隨深度變淺而減小。
巖層滑移
巖石層塊在構造力的作用下發(fā)生的滯滑移動被稱為巖層滑移，其產生的充分必要條件是存在局域體積膨脹空間。在巖塊鏈中，大地構造作用力通過巖塊滯滑移動以力鏈形式傳播。構造作用力鏈傳遞方向前方若遇到某些地質因素引起的阻擋，會使巖塊滯滑移動減緩，甚至停止。這種情況下，構造作用力會逐漸積累并增大，則可能導致地震發(fā)生。
巖層破裂和滑移的共同作用
一旦巖層破裂和滑移出現，巖石的應力狀態(tài)就改變了。繼而又會導致新的破裂和滑移，以及局部彈性-塑性變化或彈性-塑性變化的發(fā)生。而且這一變化過程是持續(xù)的，連鎖的同時也會促使塑性連通的形成。當構造作用力積累達到可突破阻擋力時，就會產生巖石的大規(guī)模破裂和滑移，即發(fā)生地震。
淺源地震的主要破裂類型和滑移方式共有四種。方式一：沿斷層向上滑移。由于地表幾乎沒有阻擋力，如在逆斷層情況下，可以發(fā)生向地表方向的滑移(圖(a)）；方式二：突破巖石層薄弱處向上滑移。圖(b)中灰色區(qū)域為巖石薄弱處，總強度和阻擋力較小，薄弱巖石層破壞而發(fā)生的地震可形成新斷層；方式三：巖塊運動前方存在地質空隙或低密度區(qū)，作用力突破阻擋導致滑移。圖(c)中白色范圍表示阻擋力很小的區(qū)域，這時巖石突破阻擋沿斷層邊界滑移；方式四：在斜插板塊區(qū)的滑移(圖(d))。斜插板塊邊緣是地殼薄弱和運動活躍區(qū)域，由于構造力逐漸積累，或板塊斜插方向前方區(qū)域巖塊熔化等變化，導致斜插板塊突然滑移，發(fā)生地震。世界上這類地震較多，且一般震級大，滑移距離長。
（注：紅色虛線表示破裂區(qū)，紅框白色態(tài)射表示滑移方向，藍色箭頭示意構造力作用隨深度增大，淺灰點區(qū)域為斷層泥）
主要特征
淺源地震的特征有分布范圍廣、發(fā)震頻率高和釋放能量大等。
分布范圍廣
淺源地震在世界上分布廣泛，可發(fā)生在包括大陸在內的地球上大部分地區(qū)，主要分布于島弧外緣，深海溝內側和大陸弧狀山脈的沿海部分。
發(fā)震頻率高
與中源地震和深源地震相比，淺源地震發(fā)生的頻率最多，占地震總數的70%以上；在大陸，淺源地震發(fā)生總量占比95%以上；在余震發(fā)生的數量方面，深震明顯少于淺震。在地震震級相同的情況下，深震的余震數量比淺震的要少1個或更多個數量級。據統(tǒng)計，中國大陸百年 (1901～2001年)強震(ＭS≥6.0)的95%是淺源地震，且西部6級以上淺震的年平均活動頻度約是東部的7倍。
釋放能量大
在釋放能量的多少方面，與中源地震和深源地震相比，淺源地震所釋放的地震能約占各類地震總釋放能的85％。
地理分布
淺源地震在世界上分布廣泛，主要分布于島弧外緣，深海溝內側和大陸弧狀山脈的沿海部分，大多發(fā)生在地表以下30千米深度以上的范圍內。
世界范圍內
淺源地震的震中勾劃出的大巖石層板塊與小板塊（納斯卡、加勒比、菲律賓、阿拉伯板塊等）一樣。除了地中海—美拉尼西亞地震帶地震活動在空間上非常分散以外，地震震中分布一般局限在一個比較窄的地震帶上。大量的淺源地震發(fā)生在板塊的邊緣上（板緣地震），但有些很強的地震（M≥7.0）發(fā)生在板塊內（板內地震）。以環(huán)太平洋地震帶為例，其上的絕大多數地震屬于板緣地震，且全世界約80%的淺源地震發(fā)生于此；如在東亞地區(qū)，主要分布在中國大陸架近海地區(qū)和俯沖帶地區(qū)（琉球群島俯沖帶和臺灣南-菲律賓西側馬尼拉海溝俯沖帶）的上層震源區(qū)。
中國范圍內
據統(tǒng)計，在1901～2001年年間，如以107°Ｅ為界，把中國大陸劃分為東、西兩部分，則中國大陸發(fā)生的6級以上的淺源強震中，88%發(fā)生在大陸西部，12%發(fā)生在東部，且大陸西部的平均震源深度比東部的深，在大陸西部，地震群體活動地區(qū)先后經過新疆南北天山、寧夏-甘肅-青海地區(qū)、西藏東部-四川-云南、西藏北部和青海-新疆交界處；呈現出時間、空間和強度分布的不均勻性。
影響
對地質的影響
淺源地震對地質的主要影響是地面出現斷層和地震裂縫。大地震的地表斷層常綿延幾十至幾百千米，往往具有較明顯的垂直錯距和水平錯距，能反映出震源處的構造變動特征；能使局部地形改觀，或隆起，或沉降；在山區(qū)，地震還能引起滑坡、 崩塌以及泥石流等地質災害。崩塌的山石堵塞江河，在上游形成地震湖。
對生態(tài)環(huán)境的影響
淺源地震會不同程度地在溫度場、流體場、應力場、應變場、重力場、電磁場、地球化學場上有異常表現，產生一定的聲光效應，也許會影響到對震動或上述某種場很敏感的動物。如有關5·12汶川地震的相關研究表示，地震前熱紅外、云圖、地溫、地下水和地表水均出現了不同程度的異常現象。地震后會導致各種動植物棲息地的喪失和退化，生物多樣性的喪失和野生物種的遷移；引發(fā)一些危險品和污水的泄漏，造成水污染；此外，地震之后為了防止疫情的發(fā)生，會使用大量的消毒劑，而這些消毒劑亦會對環(huán)境造成破壞。
對社會環(huán)境的影響
在社會治安方面，地震后會產生諸如搶劫、盜竊等社會治安問題；在經濟方面，除了造成直接經濟損失之外，也會影響正常的經濟秩序，如民眾搶購生活物資、企業(yè)停產破產等；在社會基礎設施建設方面，地震會使房屋倒塌、城鄉(xiāng)道路裂、鐵軌扭曲和橋梁折斷等；在社會秩序方面，還會造成社會生活秩序失常，比如5·12汶川地震使整個地區(qū)乃至整個國家受到了巨大的沖擊，集體創(chuàng)傷，需要重建社會網絡和調整社會生活秩序。
對人類的影響
地震不僅會造成嚴重的人員傷亡，而且其引發(fā)的次生災害會對人類產生巨大影響，例如2004年的印度尼西亞的8.9級地震引發(fā)的12·26印度洋地震和2011年日本9級大地震引發(fā)的核泄漏災害。以2004年的印尼的8.9級地震為例，該地震引發(fā)了印度洋歷史以來最為嚴重的海嘯災難。該海嘯的重災區(qū)--印尼齊亞省的死亡人數估計超過40萬人，受害國多達25國以上，受災人數達數百萬，造成的經濟損失難以計算。此外，還會給人類帶來心理創(chuàng)傷，會出現不同程度的心理失調，甚至是產生嚴重心理疾病，如器質性精神疾患、適應障礙癥、病態(tài)性哀傷、強迫癥、憂郁癥或焦慮癥甚至精神病。
典型案例
2004年印度尼西亞8.9級大地震
2004年印度尼西亞大地震發(fā)生在2004年12月26日，位于印尼蘇門答臘島附近海域，震級為8.9級。該次地震是一次發(fā)生在板塊邊緣的逆沖型地震，蘇門答臘以北地區(qū)位于印度板塊邊緣，在板塊邊緣的一個長距離破裂帶通過長時間積累，蓄積了巨大能量，最后這些能量集中釋放出來。在這次地震中，印尼、斯里蘭卡、印度和泰國等東南亞和南亞國家遭受嚴重人員傷亡和財產損失，此外，地震還引發(fā)了印度洋歷史以來最為嚴重的海嘯災難。
中國5·12大地震發(fā)生在2008年5月12日14時28分04秒，震中位于四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)與漩口鎮(zhèn)交界處，震級為8.0級，震源深度為10～20千米。該次地震是由于印度洋板塊、亞歐板塊和青藏高原、四川盆地相互作用造成構造應力能量的長期積累，最終壓力在龍門山北川至映秀地區(qū)時突然釋放，造成了逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。在這次地震中，共10個縣（市）淪為極重災區(qū)，41個縣（市、區(qū)）劃定為較重災區(qū)，中國大部分地區(qū)、泰國首都曼谷、越南首都河內、菲律賓和日本等地均有震感，并造成了重大人員傷亡和財產損失。
2010年智利8.8級地震
2010年智利8.8級地震發(fā)生于2010年2月27日14:34:16（北京時間），位于智利中部地區(qū)，震級為8.8級，震源深度為33千米。地震是由于納斯卡板塊向下插入南美板塊之下造成的，這次地震造成了人員傷亡和重大財產損失。被美國地質勘探局確立為1900年以來的全球第5大地震。
2011年日本9級大地震
2011年日本9級大地震發(fā)生于2011年3月11日，當地時間14時46分，位于日本東北部太平洋海域，震級為9級。地震是由于太平洋板塊俯沖到日本本州島下面（即海底山脈下沉卡住了板塊邊界，致使板塊積累了巨大能量，斜插構造力突破阻擋所）引起的。除了地震本身造成的人員傷亡和財產損失，此次地震引發(fā)的海嘯更是導致福島第一核電廠發(fā)生了核泄漏事故，該事故成為全球繼1986年切爾諾貝利核事故以來的最大核事故，事故的等級提升到國際原子能機構（IAEA）發(fā)布的國際核事故評估標準最嚴重的7級。對人的生命健康、海洋環(huán)境、陸地和淡水環(huán)境、野生生物等都造成不可估量的傷害和損失。
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科普 | 人類活動會誘發(fā)地震嗎?.西雙版納傣族自治州人民政府.2024-05-10
火山知識庫.地震科學專業(yè)知識服務系統(tǒng).2024-05-10
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地震的產生和類型.中國政府網.2024-05-10
源于地球深部的跳動——探解汪清7.2級深震之謎.地震預測研究所.2024-04-08
全球地震主要分布在哪里.中國地質調查局西安地質調查中心.2024-04-19
地震科普.國家地震科學數據中心.2024-04-19
印度洋海嘯緊急救援情況.中國政府網.2024-04-08
東日本大地震十年·特稿|福島之殤.澎湃新聞.2024-04-08
印度洋“12·26”地震海嘯災難及其啟示.中國社會科學網.2024-04-08
解讀印度洋大地震.中國科學院.2024-04-08
智利8.8級地震災后應急遙感與災害損失初步評估.中國地震局地震預測研究所.2024-04-08
2010年2月27日智利8.8級地震分析.陜西地震信息網.2024-04-08
2011年東日本大地震地質分析出爐.中國科學院.2024-04-08
輻射科委會2020年關于福島核事故放射性后果的報告10年之后.聯(lián)合國輻射委員會.2024-04-08