发布时间:2023-02-10 11:51 原文链接: 世界上最长的地震,震了32年


海归学者发起的公益学术平台

分享信息,整合资源

交流学术,偶尔风月

地震是可怕的,即使它们通常很短暂。在几秒钟之内,地震就可以造成广泛的破坏,崩山裂谷、引发海啸。但是,也不是所有的地震都如此短暂。一些地震可以持续几分钟甚至更长时间。而一种极为特殊的“慢动作地震”——慢滑事件(Slow-slip Events)更是可以持续数十年之久。

图片来源:Alan Quirván

致命强震与地震成因

2004 年,印度尼西亚苏门答腊岛发生了里氏9.1至9.3级地震。这次地震释放出的能量相当于2.3万颗原子弹爆炸,全世界都有震感。更致命的灾难旋踵而至。一场巨大的海啸袭击当地,近25万人遇难或下落不明。印度尼西亚大地震不仅震级强烈,而且也是持续时间最长的地震之一,足足震动了10分钟之久。


2004年印度尼西亚苏门答腊岛地震
图片来源:环球网

而1960年发生的智利瓦尔迪维亚地震,震级甚至更胜一筹。它是有记录以来最强烈的地震,震级高达里氏9.4到9.6级。破裂的断层长度从500到1000公里不等,近200万人为此流离失所。

这两次地震都是所谓的巨型地震。构造地震学说是现在解释地震成因的主流观点。该学说认为地震是岩石断裂释放应变能产生的。简单来说,当一个板块滑入另一个板块之下时,下行板块会被“卡住”,从而累积起能量,板块所承受的张力就会不断增加。然后,这种张力会最终释放出来,致使上行板块被迫向上运动,而下行板块则继续向前滑入并引发震动。

科学家认为,世界上最严重的自然灾难之一,地震,都是由此发生。


破裂速度与传播方式持续时间并非描述地震的最佳指标。因为准确界定地震发生的时机并不容易。人们可以将地震持续时间定义为地面震动的时间,也可以通过地震仪上波列的长度来判断地震持续时间。


麻省理工学院地震和构造学教授William Frank指出,一般来说,地震越强烈,它持续的时间就越长。这是因为“破裂速度(而破裂前沿的传播速率)”变化不大,但破裂断层的大小却随着震级的增加而增加。他表示:“破裂速度大致保持不变,因为它取决于承载断层的岩石的材料特性。而我们知道,大陆板块的岩石大多非常相似,每秒2公里左右的破裂速度十分常见。”

图片来源:Arcturian

一般来说,地震的强度和持续时间取决于滑动断层的长度。地震尚未发生之时,人们难以判断其震级和持续时间,因为滑移是沿着断层在传播的。  

美国地质调查局地球物理学家Joan Gomberg解释道:“你可以将地震想象成随着时间的推移而增长的裂缝。就像汽车挡风玻璃上出现了一条小裂缝,然后它会越来越大,越来越大。地震情况基本上与这类似。”

或许有人会问,那余震又该怎么解释呢?其实这也很简单。当断层破裂并改变该地区的应力情况时,就可能出现新的压力释放,也就是余震。

最慢的‘地震’:慢滑事件

严格来说,慢滑事件并不能算是地震。但仍与地震有相通之处。该事件会在数小时、数月或数年的过程中一点点释放出断层中积聚的能量。所以,从释放板块积压能量这个角度看,慢滑事件与地震类似。


但慢滑事件的发生是如此缓慢,以至于很难被察觉到。1861年2月,印度尼西亚的苏门答腊岛附近发生了震级达8.5级的大地震,地震引发的海啸令造成了巨大的破坏。新加坡南洋理工大学的研究人员调查了当地的珊瑚下沉情况,发现1829年左右下沉速度突然增快,每年下沉达10厘米,并且一直持续到了1861年。研究人员由此得出结论:这次“地震”其实已经持续了32年,1861年2月爆发的地震只是它最后的发威。

现在我们知道,苏门答腊所谓的“最长的地震”其实是一起慢滑事件。在慢滑持续的32年中,亲历其中的人们浑然不觉。直到1861年2月的大地震爆发。

Gomberg 解释道:“这些慢滑事件与普通地震不同。慢滑地震是‘良性’地震。它们发生缓慢,而且不会发出足够显著的地震波令地面震动,因而不具有危险与破坏性。”  

新墨西哥大学的Eric Lindsey也参与了1861年苏门答腊慢滑事件的研究。她解释了为什么珊瑚可以成为研究地震的“档案”。

“在像苏门答腊岛这样的热带地区,某些珊瑚生长在名为‘微环礁’的小型圆形珊瑚群中。这些珊瑚群生长到海平面以下的特定高度后,便不再向上生长,而是水平向外延伸。因此,海平面上升,珊瑚也会向上生长到新高度;海平面下降,特定高度线以上的珊瑚就会死亡。” Lindsey说。

Lindsey的团队仔细研究了该地区的珊瑚,并成功复原了海平面的变动历史。他们的发现令人惊讶:海平面的变化是如此频繁。在三十年间里反复升降。这当然不是海平面在变化,而是地壳在慢滑事件中所留下的痕迹。

类似事件很可能也发生在世界的其他地区。不过,大多数俯冲带(subduction zone)都如此丰富的珊瑚微环礁。因此很难得到类似的长期而精确的海平面变化记录。当然,现在地质测量手段已经可以监控海平面变化情况。  只是在缺乏地质记录材料的历史早期,科学家们才不得不求助于珊瑚来追溯实情。


小行星与‘漫长的地震

最后,我们还需要介绍另一个诱发地震的终极原因——小行星撞击地球。

六千五百万年前,一颗10公里宽的小行星撞向地球,彻底终结了恐龙等史前生物的时代。科学家们判断,这颗小行星可能造成了持续数周甚至数月的地震。而这次地震所释放的能量会是2004年苏门答腊地震的五万倍。 

2004年印度尼西亚苏门答腊岛地震
图片来源:环球网

博士生Hermann Bermúdez发现了有关这次地震的证据。他在哥伦比亚的Gorgonilla岛调研时,发现了沉积物的变形以及泥浆和砂岩中的断层。这些断层藏在海面下2000米处。这证据说明地球曾发生过长时间的震动摇晃。

当小行星撞击地球时,巨大的能量融化掉了部分地壳。一些溅射出去的碎片最终重新凝固为球粒,然后像雨点一样落回地球。这些球粒最终散落在陆地和海洋中。而较小的球粒则需要更多时间才能沉入海底。科学家通过对球粒的分布、样态进行研究,找到了地震持续了数周乃至数月的证据。

当然,我们需要明白,地震虽然对人类来说十分可怕,但它却星球活力的自然体现。目前,科学家仍在努力理解地震发生的原因,也许有一天,人们甚至可以提前预测它们的发生。
参考文献:
https://bigthink.com/hard-science/some-earthquakes-last-for-seconds-others-for-minutes-and-a-few-for-decades/


相关文章

台湾地震致30.8万户居民停电

中国地震台网正式测定:04月03日07时58分在台湾花莲县海域(北纬23.81度,东经121.74度)发生7.3级地震,震源深度12千米。04月03日08时11分在台湾花莲县海域(北纬24.10度,东......

我国科研人员发现地震可通过改变地表结构影响森林生长

地震后,森林生长如何变化?记者21日从中国科学院青藏高原研究所获悉,通过研究全球树轮年表与1900年以来地震事件的时空关联,该所科研人员发现,地震可通过改变地表结构,影响降水再分配过程,从而影响长期树......

3人受伤,新疆阿克苏地区乌什县发生7.1级地震

据中国地震台网正式测定,1月23日2时09分,新疆阿克苏地区乌什县发生7.1级地震,震中位于北纬41.26度,东经78.63度,震源深度22千米。震中位于乌什县亚曼苏柯尔克孜族乡境内,属于高山区域,震......

新疆乌什县发生7.1级地震在校学生已疏散完毕

新疆阿克苏地区乌什县发生7.1级地震震感强烈中国地震台网正式测定:1月23日2时09分,在新疆阿克苏地区乌什县(北纬41.26度,东经78.63度)发生7.1级地震,震源深度22公里。记者采访了解到,......

7.6级大地震后,日本核电站情况咋样

日本当地时间1月1日16时10分,日本西海岸石川县能登半岛发生7.6级地震,震源深度30公里。截至记者发稿前,地震已造成当地55人遇难。此次地震还导致两座核电站乏燃料池水溢出,再次将广受关注的日本核电......

我国自研海洋拖缆地震勘探采集“海经”系统,完成超深水海域地震勘探作业

10月3日,中国海油发布消息,“海洋石油720”深水物探船搭载我国自研海洋拖缆地震勘探采集装备“海经”系统,首次完成超深水海域地震勘探作业,发布了我国首张超深水三维地质勘探图,标志着我国深海油气勘探关......

云南保山5.2级地震暂无人员伤亡

记者3日从云南省保山市抗震救灾指挥部新闻中心获悉,保山市隆阳区瓦窑镇5.2级地震造成震中民房、水、电、路、通讯等基础设施不同程度损坏,目前暂无人员伤亡情况报告。5月2日23时27分,保山市隆阳区瓦窑镇......

四川多地接连发生地震震感明显

中国地震台网正式测定:05月03日13时04分在四川宜宾市兴文县(北纬28.10度,东经105.12度)发生4.5级地震,震源深度8千米。中国地震台网正式测定:05月03日12时08分在四川宜宾市兴文......

国科大揭示福岛双震事件源自俯冲带挠曲断层的重新激活

俯冲带地震活动主要分为在两个汇聚板块之间接触面发生的板间地震以及在板块内部发生的板内地震。太平洋板块以每年9cm的速率向鄂霍茨克板块俯冲,并形成了日本海沟俯冲带。这一区域的地震活动近期重新活跃起来,在......

“全链条”监测提升防震减灾现代化水平

今年是四川汶川8.0级地震15周年,也是芦山7.0级地震10周年。在四川,地震科研观测如何实现?如何提升防震减灾现代化水平?近日,中新网记者探访四川省地震局西昌地震监测中心站了解到,四川近年来通过“全......