（来源：科普中国）
转自：科普中国
2026 年 7 月 5 日，四川绵竹市接连发生有感地震，成都市区高层建筑普遍有震感。
7月5日23时30分，在四川德阳市绵竹市（北纬31.58度，东经104.00度）发生4.5级地震，震源深度18千米
四川省地震局次日确认三次地震均属于 2008 年汶川 8.0 级特大地震的余震，位于龙门山断裂带中央断裂上。
地震是如何发生的？
想要谈余震的机理，就不得不先谈一下地震的发生模型：构造地震往往是地下岩层在板块运动等因素的作用下，压力积累到极限，而沿着一定的断层面破裂的过程，这个过程会往外辐射地震波。
而断层面破裂并非一个孤立的点，而是从一个起始点（震源）沿断层面向外扩展，撕开数公里乃至数百公里的破裂面。2008 年汶川大地震即属此类，龙门山下的岩层沿着龙门山的几条断层撕裂出长约 320 公里的破裂面。
我们可以用一面墙的书架来对此建立直观理解。假设一整面墙的书架代表一条长断层，每本书代表一块岩体，板块运动使书架长期处于受压状态。
主震的发生，就像你伸手从书架中抽出一本书，这本书就是震源，然后你抽书的力气很大，书与书之间的摩擦力带着另外的书依次脱扣，直到整个书架的大部分书籍掉落，形成大规模的连锁破裂，这就是破裂从一个点开始，沿断层面延伸，最终形成一段长条形的破裂面的大地震发生过程。
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地震是如何发生的？
书籍掉落的过程往往不彻底，这便引出了余震的两大来源。
当你抽书时，书架两头或中间总有一些书被书架卡得特别紧，应力传到那里时未能将其撼动，但这些书所在的局部已经松动，处于不稳定的悬空状态。在随后的一段时间内，这些残留的书籍会自行滑落，或受到后续微小扰动而脱落，这就是剩余型余震。
剩余型余震的物理本质是主破裂面自身没有彻底释放完的应力区段在后续逐步释放的过程，它们的特征十分鲜明：空间上紧贴主破裂面分布，震源机制与主震高度一致。而且正因为如此，震后头几小时的余震目录能够较为清晰地勾勒出主破裂面的大致范围。汶川地震以来的十三万余次余震中，绝大多数属于这一类型。
汶川地震断层地图分布
图源：中国地震局地质研究所
而抽书的过程不仅影响了这列书架本身，还波及了相邻的连接在一起的书架。这种影响通过应力触发实现。
你抽走一本书后，书架之间的压力平衡被永久改变，邻近的书架可能少了或者多了一些这个书架带来的压力。这种永久性的应力变化，地震学上称为库仑应力变化，当增量超过一定的阈值时，就足以造成相邻书架上的书在未来一段时间也发生掉落（虽然相邻书架的书在主震中没有发生任何移动），也就是主震破裂面外的断层段落甚至和主震完全不同的断层发生地震，这就是触发性余震。
而且抽书那一瞬间产生的振动（地震波）在传播过程中会对沿途的书架施加瞬时扰动。这种扰动虽然短暂，却足以将那些本就摇摇欲坠的书掉下来。更复杂的是，有些触发并非发生在波通过的瞬间，而是延迟数天或者数月甚至数年才显现，这可能与地下的孔隙流体压力的扩散、摩擦性质的时效变化或下地壳粘弹性松弛等过程有关。
触发型余震的特征与剩余型形成鲜明对照：空间上偏离主破裂面，可能出现在主震破裂区以外数公里甚至更远的断层上；震源机制可能与主震不一致，这类案例在汶川大地震中也能找到，2008 年 5 月 25 日发生在青川北部的 6.4 级余震就是这种类型，它发生在平武-青川断裂（触发的相邻断层的地震）。
余震为什么会持续几十年？
1894 年，日本地震学家大森房吉通过对大量余震序列的统计分析，提出了描述余震频度随时间衰减的经验公式，其现代为修正大森公式：
其中 n(
t) 表示主震后时刻t的单位时间内余震次数，K 是与地震序列相关的常数，c 是一个小的时间偏移常数，用于处理主震后极早期的数据拟合问题，指数p通常在 0.7 至 1.5 之间，多数序列接近 1。
这个公式揭示了余震活动虽然随时间衰减，但永远不会严格归零的原理，它在数学上以幂律形式趋近于背景水平，这正是为什么一场大地震的余震可以持续数十年乃至上百年。
大森公式是经验性的，但其背后的物理机制在于主震后应力场的逐步调整和断层面的摩擦愈合过程。在我们的书架比喻中，它描述的是抽书之后，整面墙的书架系统需要多长时间才能重新稳定下来，起初书籍掉落频繁，随后越来越稀疏，但理论上永远不会完全静止：因为背景地震不断在发生。
需要说明的是，并非所有成群出现的地震都是余震序列。震群型地震是另一种常见的地震活动模式，其特征是在一定时间和空间范围内发生一系列地震，但没有一个明显的主震，即最大地震与次大地震的震级差异很小，通常在 0.5 级以内。
18年前的那场地震，还没结束？
那么回到最初的疑问：汶川地震的余震为何能持续十八年之久？
大森公式给出了数学上的解释，也就是幂律衰减意味着余震活动永远不会严格停止。但是我们可以利用构造背景则决定余震的有效寿命时间。
在大型板块交界处，如日本海沟、智利沿岸，板块汇聚速度快，可以达到每年数十至上百毫米，每次发生大地震以后，新应力会迅速补充，其大地震复发周期很短，往往只有一两百年。
这相当于书架的新书不断被塞进来，压力快速重建，旧书的掉落很快就被新书的动静所掩盖。在这种环境下，余震序列通常在十至二十年内便被新的背景地震活动所淹没，不再具有统计学上的可辨识性，比如 2011 年的日本的 311 大地震，其破裂区域在近年来发生的地震基本上也不被日本气象厅明确认为是 311 大地震的余震。
而在内陆板内环境，如我国大陆内部，板块运动速率相对要低一些，大概每年数毫米至十余毫米，新应力的积累速度要远低于余震的衰减速度。这意味着主震留下的应力残余需要很长时间才能被新加载的背景应力所覆盖。
在前面的比喻中，这就相当于书架被抽过一次之后，需要很长时间才能重新补充完书籍被压紧，而且期间还有不断有残余的书掉落。唐山 1976 年 7.8 级地震，四十余年后仍有 5 级以上余震记录，地震学界估算其完整余震窗口接近百年时间。
而汶川地震所在的龙门山断裂带同样属于板内环境，其大地震复发间隔约两千到四千年，期间的余震窗口将以百年计。这次绵竹地震的震源深度 15 至 20 公里，坐落在中央断裂的清平乡一带，这一带在汶川大地震主震中滑动的距离要明显弱于相邻的断层区域，这正是典型的剩余型余震，贴着主要断层面，补充残余。
因此，绵竹的震群作为汶川余震的一部分，完全符合板内大震余震活动的规律。专家判断余震整体趋势持续衰减，短期内不会出现超过 6 级的强余震，这与大森公式的预测和同类序列的历史表现一致。十八年对于一次板内八级大地震的余波而言，确实不算太长。
参考文献
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来源丨上海自然博物馆（id:snhm01）
作者丨易靖坤
审核丨许冲 应急管理部国家自然灾害防治研究院研究员、地质灾害研究中心主任，中国地震学会地震灾害链专业委员会主任
责编丨张一诺
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