十八年前的大地震，現在還會有余震嗎？

（來源：科普中國）

轉自：科普中國

2026 年 7 月 5 日，四川綿竹市接連發生有感地震，成都市區高層建筑普遍有震感。

7月5日23時30分，在四川德陽市綿竹市（北緯31.58度，東經104.00度）發生4.5級地震，震源深度18千米

四川省地震局次日確認三次地震均屬于 2008 年汶川 8.0 級特大地震的余震，位于龍門山斷裂帶中央斷裂上。

公眾不禁發出疑問：一場十八年前的大地震，現在還有余震嗎？

地震是如何發生的？

想要談余震的機理，就不得不先談一下地震的發生模型：構造地震往往是地下巖層在板塊運動等因素的作用下，壓力積累到極限，而沿著一定的斷層面破裂的過程，這個過程會往外輻射地震波。

而斷層面破裂并非一個孤立的點，而是從一個起始點（震源）沿斷層面向外擴展，撕開數公里乃至數百公里的破裂面。2008 年汶川大地震即屬此類，龍門山下的巖層沿著龍門山的幾條斷層撕裂出長約 320 公里的破裂面。

我們可以用一面墻的書架來對此建立直觀理解。假設一整面墻的書架代表一條長斷層，每本書代表一塊巖體，板塊運動使書架長期處于受壓狀態。

主震的發生，就像你伸手從書架中抽出一本書，這本書就是震源，然后你抽書的力氣很大，書與書之間的摩擦力帶著另外的書依次脫扣，直到整個書架的大部分書籍掉落，形成大規模的連鎖破裂，這就是破裂從一個點開始，沿斷層面延伸，最終形成一段長條形的破裂面的大地震發生過程。

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地震是如何發生的？

書籍掉落的過程往往不徹底，這便引出了余震的兩大來源。

當你抽書時，書架兩頭或中間總有一些書被書架卡得特別緊，應力傳到那里時未能將其撼動，但這些書所在的局部已經松動，處于不穩定的懸空狀態。在隨后的一段時間內，這些殘留的書籍會自行滑落，或受到后續微小擾動而脫落，這就是剩余型余震。

剩余型余震的物理本質是主破裂面自身沒有徹底釋放完的應力區段在后續逐步釋放的過程，它們的特征十分鮮明：空間上緊貼主破裂面分布，震源機制與主震高度一致。而且正因為如此，震后頭幾小時的余震目錄能夠較為清晰地勾勒出主破裂面的大致范圍。汶川地震以來的十三萬余次余震中，絕大多數屬于這一類型。

汶川地震斷層地圖分布

圖源：中國地震局地質研究所

而抽書的過程不僅影響了這列書架本身，還波及了相鄰的連接在一起的書架。這種影響通過應力觸發實現。

你抽走一本書后，書架之間的壓力平衡被永久改變，鄰近的書架可能少了或者多了一些這個書架帶來的壓力。這種永久性的應力變化，地震學上稱為庫侖應力變化，當增量超過一定的閾值時，就足以造成相鄰書架上的書在未來一段時間也發生掉落（雖然相鄰書架的書在主震中沒有發生任何移動），也就是主震破裂面外的斷層段落甚至和主震完全不同的斷層發生地震，這就是觸發性余震。

而且抽書那一瞬間產生的振動（地震波）在傳播過程中會對沿途的書架施加瞬時擾動。這種擾動雖然短暫，卻足以將那些本就搖搖欲墜的書掉下來。更復雜的是，有些觸發并非發生在波通過的瞬間，而是延遲數天或者數月甚至數年才顯現，這可能與地下的孔隙流體壓力的擴散、摩擦性質的時效變化或下地殼粘彈性松弛等過程有關。

觸發型余震的特征與剩余型形成鮮明對照：空間上偏離主破裂面，可能出現在主震破裂區以外數公里甚至更遠的斷層上；震源機制可能與主震不一致，這類案例在汶川大地震中也能找到，2008 年 5 月 25 日發生在青川北部的 6.4 級余震就是這種類型，它發生在平武-青川斷裂（觸發的相鄰斷層的地震）。

汶川地震發震模型。圖源：中國地震局地質研究所

余震為什么會持續幾十年？

1894 年，日本地震學家大森房吉通過對大量余震序列的統計分析，提出了描述余震頻度隨時間衰減的經驗公式，其現代為修正大森公式：

其中 n(

t) 表示主震后時刻t的單位時間內余震次數，K 是與地震序列相關的常數，c 是一個小的時間偏移常數，用于處理主震后極早期的數據擬合問題，指數p通常在 0.7 至 1.5 之間，多數序列接近 1。

這個公式揭示了余震活動雖然隨時間衰減，但永遠不會嚴格歸零的原理，它在數學上以冪律形式趨近于背景水平，這正是為什么一場大地震的余震可以持續數十年乃至上百年。

大森公式是經驗性的，但其背后的物理機制在于主震后應力場的逐步調整和斷層面的摩擦愈合過程。在我們的書架比喻中，它描述的是抽書之后，整面墻的書架系統需要多長時間才能重新穩定下來，起初書籍掉落頻繁，隨后越來越稀疏，但理論上永遠不會完全靜止：因為背景地震不斷在發生。

需要說明的是，并非所有成群出現的地震都是余震序列。震群型地震是另一種常見的地震活動模式，其特征是在一定時間和空間范圍內發生一系列地震，但沒有一個明顯的主震，即最大地震與次大地震的震級差異很小，通常在 0.5 級以內。

18年前的那場地震，還沒結束？

那么回到最初的疑問：汶川地震的余震為何能持續十八年之久？

大森公式給出了數學上的解釋，也就是冪律衰減意味著余震活動永遠不會嚴格停止。但是我們可以利用構造背景則決定余震的有效壽命時間。

在大型板塊交界處，如日本海溝、智利沿岸，板塊匯聚速度快，可以達到每年數十至上百毫米，每次發生大地震以后，新應力會迅速補充，其大地震復發周期很短，往往只有一兩百年。

這相當于書架的新書不斷被塞進來，壓力快速重建，舊書的掉落很快就被新書的動靜所掩蓋。在這種環境下，余震序列通常在十至二十年內便被新的背景地震活動所淹沒，不再具有統計學上的可辨識性，比如 2011 年的日本的 311 大地震，其破裂區域在近年來發生的地震基本上也不被日本氣象廳明確認為是 311 大地震的余震。

而在內陸板內環境，如我國大陸內部，板塊運動速率相對要低一些，大概每年數毫米至十余毫米，新應力的積累速度要遠低于余震的衰減速度。這意味著主震留下的應力殘余需要很長時間才能被新加載的背景應力所覆蓋。

在前面的比喻中，這就相當于書架被抽過一次之后，需要很長時間才能重新補充完書籍被壓緊，而且期間還有不斷有殘余的書掉落。唐山 1976 年 7.8 級地震，四十余年后仍有 5 級以上余震記錄，地震學界估算其完整余震窗口接近百年時間。

而汶川地震所在的龍門山斷裂帶同樣屬于板內環境，其大地震復發間隔約兩千到四千年，期間的余震窗口將以百年計。這次綿竹地震的震源深度 15 至 20 公里，坐落在中央斷裂的清平鄉一帶，這一帶在汶川大地震主震中滑動的距離要明顯弱于相鄰的斷層區域，這正是典型的剩余型余震，貼著主要斷層面，補充殘余。

因此，綿竹的震群作為汶川余震的一部分，完全符合板內大震余震活動的規律。專家判斷余震整體趨勢持續衰減，短期內不會出現超過 6 級的強余震，這與大森公式的預測和同類序列的歷史表現一致。十八年對于一次板內八級大地震的余波而言，確實不算太長。

參考文獻

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來源丨上海自然博物館（id:snhm01）

作者丨易靖坤

審核丨許沖 應急管理部國家自然災害防治研究院研究員、地質災害研究中心主任，中國地震學會地震災害鏈專業委員會主任

責編丨張一諾