2017年朝鲜在万塔山(Mount Mantap)地下引爆最大核装置后,科学家检测到几次地震并不意外,爆炸使岩石破裂通常引发余震快速消散。但多年后丰溪里(Punggye-ri)试验场周围地壳仍不安静。2026年9月17日发表在《科学(Science)》的研究显示,地震活动随后几年增加,甚至2025年小型地震仍沿万塔山附近的两条疑似断层发生,远达20至30公里。
正文
2017年朝鲜在万塔山下引爆其最大核装置后,科学家对随即探测到几次地震并不意外。巨大爆炸会使周围岩石破裂变形,通常会引发小余震,并随着地壳调整很快消失。
但多年后,丰溪里试验场周围的地壳仍不安分。一项发表于《科学》的研究显示,地震活动没有消退,反而在随后几年增加。即便到了2025年,万塔山附近两条疑似断层沿线仍有小地震发生,有些距试验场20到30公里。
这为人类诱发地震的案例目录增添了一个醒目例子。石油和天然气作业注入废水、采矿、水库蓄水、地热项目以及地下核爆炸,都被证明能触发地震。万塔山不寻常之处在于持续时间:核试验似乎让本已受力的地壳在多年间发生破裂。
“这完全不同于我们的预期或教科书案例,”研究共同作者、釜山国立大学地震学家金广熙说。通常,大爆炸触发的地震活动“会随时间衰减”。
朝鲜2006年至2017年在丰溪里进行了六次地下核试验。最后一次爆炸估计相当于100到250千吨TNT,美国地质调查局记录为6.3级地震事件。约8分钟后,一次4.1级事件被解释为地下爆炸空腔坍塌。除了之后不久一次孤立小震,没有立即余震。
该地区的持续活动约三周后开始。2018年,哥伦比亚大学地震学家金元英及同事在试验场附近一条约700米长的断层上定位了13次试验后地震。他们得出结论,爆炸改变了周围岩石的应力水平,并预测岩石可能继续调整。但地震活动后来被证明持久得多。
这项新研究由金广熙和成都理工大学地球物理学家范兴利领导,发现地震活动持续多年增强,并沿更宽的断层带组织起来。研究人员检索了中国和韩国2008年至2025年收集的地震记录,用已知地震的波形作为模板,寻找埋藏在背景噪声中更微弱的事件。他们识别出丰溪里附近1399次地震,并精确定位了955次。大多数是2级以下小震。但2017年后,其频率并未衰减,而是一直增加到2025年;这一序列释放的总地震矩,也就是所有地震规模的总和,也在增加。
地震还显示出地理格局。它们沿两条大致平行的北北西向线发生。一条沿着几十年前在万塔山以南绘制的断层的推测延伸方向;另一条没有已知地表痕迹。由于无法进入朝鲜,金广熙和同事在查阅数十年历史的地质图后才认出这一联系。
解释持续活动并不容易。研究人员的主要想法是,核试验反复破坏万塔山周围的浅层岩石,把应力转移到已经接近破裂的既有断层上。山体的重量和崎岖形状也可能决定哪些断层最脆弱:团队建模发现,许多地震丛集处存在异常大的应力变化。
佐治亚理工学院研究地震触发的地震学家彭志刚说,断层即使看似休眠,也可能随时滑动。流体注入等人类活动同样能把“处于亚临界、但离破坏不远”的断层推向破裂。
但这不能完全解释长时间延迟。地震波携带的短暂应力脉冲本应几乎立即触发破裂。核爆炸留下的更持久应力变化则会随距离迅速衰减,难以解释数十公里外的地震。
美国地质调查局地球物理学家沃尔特·穆尼说,另一种可能是较慢的流体运动。地下水在爆炸损伤的裂缝中渗透,可能弱化断层。作者表示考虑过这一想法,但缺乏证据。
目前机制仍不确定。“尚无定论,”穆尼说。研究作者也保持谨慎。“还有很多很多我无法解释的事,”金广熙说。
其他研究人员也发现了试验场周围长期地震活动的证据。今年6月,中国地震局地震学家任梦依及同事在《地震学研究快报》报告,他们发现了2016年至2024年间647次此前未探测到的类地震事件,其中2021年和2022年有几个月事件超过30次。但研究结果不同:任梦依团队看到地震向试验场迁移,而新研究没有发现清晰的迁移。
对金广熙而言,这一结果呼应了早先一项调查。2018年,他和同事把韩国5.5级浦项地震与一个地热项目的流体注入联系起来,认为注入激活了既有断层。他说,不安分的万塔山表明,一种非常不同的人类扰动也能留下长长的地震后遗症。
评论
社区对朝鲜核试验诱发地震的报道普遍质疑,多数人认为文章将微小地震夸大为地质威胁;少数人担忧安全风险或借题指出媒体双重标准与核政治分歧。
认为文章夸大微震威胁
- 评论指出原作未区分人能感知的地震与等效邻居家掉书的二级微震,且数据表明事件多为当量几十公斤炸药的小震,公众对朝鲜标签反应过度(较多人) > 标题简直是小报级废话,他们没建立起任何近似因果关系的证据(@willmadden)
认为小震缓释能量实为佳事
- 该地点累积的能量终将释放,分散成数千次三级小震优于单次七级大震,降低灾难风险(少数人) > 这些能量本来就在这,与其一次大震不如慢慢用几千次小震放掉(@margalabargala)
担忧半岛地质安全遭破坏
- 近邻二十公里处的诱发地震让人质疑韩国等地今后是否仍属地质安全区,感到恐惧(少数人) > 难道韩国半岛从此不再是地震安全区了吗?太吓人了(@jdw64)
指摘媒体对西方核试验双标
- 社区疑问为何只追打朝鲜核试验危害,却从无文章探讨西方国家的核试验遗留损害(少数人) > 好奇为何我们从未读过西方核试验造成危害的报道(@m0skit0)
主张多国需拥核制衡美国失信
- 鉴于美国被视为不可信赖的流氓国家,中小经济体如日韩欧盟应配置小型防御核武以抗衡霸凌,尽管理想是全弃核(少数人) > 美国已无法被信任,特朗普为普京代理人,多国须自拥核武防身(@shevy-java)
有价值的补充
- ggg011012 提出技术疑问:长时间延迟下如何区分试验触发地震与正常背景地震活动。
- dzink 用火山气泡类比说明地表下压力可能在土壤破碎后寻得通道,引发新火山活动。
- BigTTYGothGF 引用地质调查局数据,指出二级地震仅等效约56公斤炸药,远小于公众想象。