相关链接：北京房山发生 2.7 级地震（塌陷 ）震源深度 0 千米 姜大伟，构造地貌学 试着分析一下这次地震的成因，以及震源深度 0km 的意义吧。 1. 房山 2.7 级地震是怎么回事？ 今天早上新闻都推送了这条消息，大家没什么感觉，却有好多报道，也有同学在问。 虽然是小震，但比较特别的是震源深度为 0km。台网中心给注明为“塌陷”原因所致，那具体情况如何？ 地震监测到的位置为房山区大安山乡，附近并没有活动断裂，距离最近一条可确定活动南侧的“黄庄 - 高丽营”断裂 20km 以上，所以关系不大。想到房山溶洞不少，大家的第一反应可能是溶洞塌陷吧。查了一下地质图，镇中位置并非灰岩区，所以不是岩溶塌陷。这个山头主要发育两套地层，顶部为下中侏罗统南大岭、下花园组砂岩、页岩及煤层；底部为上石炭统页岩、砂岩夹煤层。两者不整合接触，推测北东 - 南西走向的山体是一个向斜构造。从上图可以看出，南侧的大安山乡是大石河支流的侵蚀区，多个冲沟切割山体，会导致地层出露较全面。因此部分新闻提到地震属废旧矿道坍塌所致，那很可能是开采煤矿所挖掘的运输通道。 从卫星影像上看，附近只有震中东侧的山上有开采施工的痕迹，规模不算大，开采强度较低，或已经废弃。很可能是实际的震中位置，监测预报的结果视台站密集程度也会有一定偏差。矿山诱发的地震主要是岩体的应力失稳所致，震级一般小于 4.5 级。 2. 震源深度 0km 有什么意义？ 一般陆内地震的震源深度小于 100km，即多发生于岩石圈的深度内，高原内部由于山根影响可能会更深，这其中以地壳 35km 深度内的居多，岩石圈地幔内发震较少。板块边界的地震震源深度与俯冲带形态有关，沿着俯冲带最深可以达到 700km，直到上地幔的底界。但由于上地幔具有塑性，目前岩石圈地幔发震的机理存在争议，很多地震学研究仍采取弹性回跳的模型，认为地震波测量的时间响应尺度内仍然表现为弹性。但是通过地震波对震源深度的确定已广泛接受，一般威胁到人类生活安全的都是几十公里内的浅源地震。 那我们可以准确监测到震源的深度，0km 地震都发生于哪些情况呢？引起一定规模的地表震动需要很大的能量释放，自然界常见的有火山爆发、雪崩、滑坡，而与人类活动有关的，包括矿坑坍塌，核爆炸等。既然与人类相关，这就该提到地震学的一个应用了，核爆炸的侦查。在不侵犯他国国境，卫星又难以提供支援（核试验一般在地下）的情况下，地震波是监测核试验的一个重要方法。 比如： 2013 年 2 月 12 日 10 时 57 分，据中国地震台网测定，在朝鲜（北纬 41.3°，东经 129.0°）发生 4.9 级地震，震源深度 0 公里。 USGS 也在第一时间进行了报道，全世界人民都知道朝鲜当时进行了第三次核试验。所以朝鲜一发生震源深度 0km 的地震，韩国就会很紧张。 平壤附近发生人工地震 初步认定与核试验无关 一次百万吨级的氢弹在花岗岩中爆炸，所产生的地震效应大约相当于一个 6 级地震（地球科学大辞典，基础卷，pp.979）。通过核爆炸激发的地震波分析，可以估算核爆炸的当量。能达到 5 级以上的地表地震，基本可以确定是核试验，但也要通过波形分析鉴别天然地震还是地下核爆。单次爆炸很易鉴别，因为 P 波初动波形很简单，而天然地震会较复杂。因此为了逃避监测，地下空腔会建的足够大，令爆炸与岩体解耦，并把大当量核爆紧随小当量之后，增加波形复杂性（现代地震学教程，周仕勇）。但只要当量够大，再结合区域地质还是很容易判别的。 另外，大型滑坡也会造成明显的诱发地震，1974 年 4 月 23 日秘鲁 Mantaro 滑坡，地震波传播了 3000km，1 亿立方米以上的岩体移位，造成相当于 Ms=4 级地震（Berrocal J, Espinosa A F, Galdos J. Seismological and geological aspects of the Mantaro landslide in Peru[J]. Nature, 1978, 275(5680): 533-536.）。因此，震源深度 0km 的地震，能够反映很多地表的高能量释放事件。 再例如 1991 年 12 月 15 日，新西兰 Cook 山的大雪崩 + 岩崩，造成 Ms=3.9 级的地表地震，75 公里外的台站清楚的记录了地震波（Te Ara Encyclopedia of New Zealand）。 所以说，震源 0km 的地震尤其特别，与人类生存生活关系密切。下次看到时，不要随口说：“级数这么低的地震有啥看的？” 因为很有看头嘛。 （完） 阅读原文
