地震与海啸的地质学:委内瑞拉发生了什么
地震与海啸的地质学:委内瑞拉发生了什么
想象一下,你在加拉加斯一个安静的周六早晨呷着咖啡,鸟鸣和远处的交通声充满了空气。然后,毫无预兆地,你脚下的地面开始颤抖。起初很微弱——轻轻的晃动——但几秒钟内,震动变得剧烈而翻滚。书架上的书翻落下来,墙壁开裂,大地传来低沉的轰鸣。这不是灾难电影的场景;这是生活在一个地质活跃星球上的现实。
对许多人来说,地震和海啸是抽象的恐惧——发生在日本、智利或印度尼西亚的事情。但近年来,委内瑞拉亲身经历了这些力量的原始威力。那么,地震期间地下深处究竟发生了什么?隆隆的海底如何突然变成滔天巨浪?即使你远离任何板块边界,为什么也应该关心?让我们温和地深入科学。
大多数地震是由什么引起的?
隐藏的引擎:地球不平静的板块
要理解地震,你需要把地球表面想象成一个裂纹的水煮蛋。蛋壳不是一整块;它碎裂成巨大的拼图块,称为构造板块。这些板块漂浮在下面的熔岩层上,而且它们总是在移动——只是以你指甲生长的速度。经过数百万年,这种缓慢的蠕动塑造了山脉,打开了海洋,并时不时地触发突然而猛烈的能量释放。
大多数地震发生在板块边界,两个板块相互挤压(汇聚型)、拉张(离散型)或擦肩而过(转换型)。把这些边界想象成两个人从相反方向推一扇门。他们可以保持这种张力长达几个世纪,弯曲岩石,像盘起来的弹簧一样积累应力。当应力最终超过岩石的强度时——啪!板块互相错动,通过地球发送冲击波。这就是地震。
委内瑞拉坐落在一个特别棘手的边界上。加勒比板块向东北挤压南美板块,在委内瑞拉北部形成了一系列断层。最著名的是圣塞巴斯蒂安断层,就在加拉加斯以北。当这些板块锁定然后滑动时,首都城市就会得到一个关于地下潜伏之物的暴力提醒。
2018年委内瑞拉地震期间引发小型海啸的主要机制是什么?
委内瑞拉事件:警钟
2018年8月21日下午5点31分(当地时间),在苏克雷州亚瓜拉帕罗镇附近约120英里(加拉加斯以东)发生了7.3级地震。这是委内瑞拉现代历史上最大的地震之一。建筑物摇晃,电线杆折断,惊恐的家庭涌上街头。但这里故事发生了不寻常的转折——这次地震还触发了一场小海啸。
等等,委内瑞拉,在加勒比海上,会生成海啸?是的。地震发生在离岸50英里处,沿埃尔皮拉尔断层,加勒比板块和南美板块以惊人的力量相互挤压。海底突然垂直运动——向上几英尺——推动了一大片水柱上升。这就是海啸的关键:它不是一个可以冲浪的巨大波浪;而是整个水柱上升,就像海底深吸了一口气,并将上面的所有东西推起来。
由此产生的波浪很小——到达海岸时只有1-2英尺高——但被苏克雷和莫纳加斯的潮汐仪记录了下来。对于一个没有海啸预警系统的地区来说,这是对更大事件可能带来后果的一个怪异预演。幸运的是,那天没有人因海浪丧生,但地震本身造成74人受伤,数百座房屋受损。最重要的是,2018年的地震是一个警钟:委内瑞拉是地震国家。
海啸在接近浅水区时波高增加的原因是什么?
从地球到海洋:海啸如何诞生
海啸常被误解。在电影中,它们以巨大的、破碎的波浪出现,像冲浪者的梦想。实际上,海啸更像快速移动的浅水洪水。以下是简单的科学步骤:
- 触发:海底地震,通常为7级或更大,垂直位移海底。山体滑坡或火山喷发也可能做到。
- 推动:垂直运动将上面的整个水柱向上推。然后重力试图将凸起拉平,产生一系列长波长波浪。
- 速度:在深海,这些波浪以喷气式飞机的速度传播——高达每小时500英里——但只有几英尺高。船只可能甚至不会注意到。
- 增长:当波浪接近海岸附近的浅水区时,与海底的摩擦会减慢其前部速度。波浪的后部赶上,压缩水体并将其向上推。这时,无害的波纹变成了怪物——高达100英尺。
- 后退:通常,海啸的第一个迹象是海水后退,暴露出海底,像潮水极速退去。这警告你:快跑。
委内瑞拉2018年的海啸按这些标准只是小意思。但如果地震更大或更靠近海岸,后果可能是灾难性的——尤其是对低洼地区,如奥里诺科河三角洲或港口城市拉克鲁斯港。
海啸早期预警系统是如何探测接近的海啸的?
更大视角:为什么这对你重要
也许你是堪萨斯或法国的读者,远离任何危险的断层线。尽管如此,委内瑞拉的故事在全球回响。地震和海啸不尊重国界。太平洋的地震可以将海浪传向夏威夷、加州或日本。2004年印度洋海啸造成14个国家的超过23万人死亡——因为没有人做好准备。
但也有好消息:我们可以做好准备。科学家们越来越善于预测地震可能发生的位置(不是时间,而是地点)。海啸早期预警系统——由深海压力传感器和浮标组成的网络——可以在波浪袭击前几分钟到几小时检测到它们。像日本这样的国家
海啸的主要成因是什么?