环太平洋地震带幽灵在游荡:温哥华和西雅图将毁灭?ZT

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环太平洋地震带幽灵在游荡:温哥华和西雅图将毁灭?
加拿大家园 iask.ca 2011-09-09 21:30


http://www.iask.ca/news/canada/2011/0909/91383.html


2011年9月9日温哥华本地时间12时41分,温哥华岛西北部沿海发生里氏6.4级地震,温哥华岛及大温地区部分地区的居民有震感。




上周,同处北美西海岸的阿拉斯加州阿留申群岛曾发生里氏7.1级地震。




环太平洋地震带的“幽灵“又开始回响...

自2010年2月27日,智利8.8级地震把环太平洋火圈全面点燃,环太平洋地震带“火圈”顺时针发威:智利2010->新西兰2011->日本2011->阿拉斯加->温哥华岛




2010.02.27 智利 8.8级;




2010.09.03 新西兰7.2级




2011.02.22 新西兰 6.3级

2010.11.30 日本 6.9级




2011.03.11 日本9.0级




2011.03.11 日本9.0级 i Ask . ca

2011.09.02 阿拉斯加7.1级

2011.09.09 温哥华岛6.4级

下一个? 加拿大温哥华?美国西雅图 ?

——环太平洋火山带将让地球再一次战栗


在太平洋深处隐藏着一条巨大而危险的地质断层,它集中了世界上90%的火山和80%的大型地震带。每个小时,这里都会爆发一次地震或火山喷发。它就是环太平洋火山带。令人难以置信的是,在这个魔鬼区域之上,居然生活着全球近1/3的人口,温哥华、西雅图、波特兰、东京……当灾难毗邻而居,所有位于环太平洋火山带周边的城市都将进入倒计时……




1000年前

南极冰芯里的秘密




世界上,没有哪个大洋比太平洋更为广阔,它连接着东方和西方,约占地球面积的1/3,是第二大洋大西洋面积的二倍。在太平洋海底,其边缘部分有一条巨大的断层,长4万公里,呈一个向南开口的马蹄形,被称为环太平洋火山带,全球约90%的活火山和约80%的地震都集中在这里。




当我们正埋头于工作和生活的时候,沉默的环太平洋火山带的活动却活跃起来,为了证实这一现象,那些行走在科学第一线的科学家们来到南极,他们在冰盖下取了一些冰芯。冰芯是一个个小小的时间机器,它可以把我们带回到过去的100年、1000年、10000年。冰芯的每一层,都记录着地球在各个时期所发生的故事,在这一方面,冰芯的忠实程度甚过我们对爱情的忠实。因此,在南极冰芯的层层年轮里,自然也包藏着环太平洋火山是否更加活跃的信息。




我们知道,克罗拉多州的丹佛市就有一个冰芯实验室,在实验室那光线阴暗的冷库里,保存着数百枚南极冰芯,所有的冰芯,其年龄都在1000年以上。




科学的态度是严谨的,分析的过程也是漫长的,2005年,我们终于等到了答案。从美国国家冰芯实验室里传出最终的研究结果:冰芯里出现了一些极不寻常的东西——数量很大的硫酸。冰芯中存在硫酸只能说明一个问题:火山在频繁爆发。原因很简单:火山在喷射出熔岩、岩石和火山灰时,也在释放大量的二氧化硫。二氧化硫是一种看不见的气体,它会融进巨大的火山灰烟柱,并向外飘移,遇到水蒸气后,就会形成硫酸。大气层里的强风,又将硫酸吹向全世界,随后,又进入到雨雪当中,一部分落入南极洲。南极洲的冰雪不会融化,它们年复一年,一层又一层地不断覆盖,硫酸最终被封存在冰雪之中。




从冰芯中透露的线索来看,2000年前火山爆发的规模非常大,极其迅猛,极具张力,而且,这些硫酸很可能就来自环太平洋火山带。


更惊人的发现还在后头:在冰芯最年轻的冰层中,硫酸成分明显增加。这些发现似乎在告诉我们,2000年前火山爆发,在南极洲的冰雪中留下了踪迹,其爆发的频率从此前的每千年7次增加到了12次。而在1000年前,火山爆发频率再次跃升,增加到每千年发生21次。也就是说,在过去这2000年中,火山活动的频率已增加到原来的3倍。

300年间

卡斯凯迪亚断层的平静假象




对于环太平洋火山带,我们稍稍了解的是,太平洋西北部是整个环太平洋火山带中受危害最小的地区,在300多年间,没有任何记录表明这里曾发生过重大地质活动。当然,我们的了解通常只停留在表面上。

环太平洋火山带的这一宁静的部分,被称为卡斯凯迪亚断层,长1100公里,距离太平洋海岸80公里。断层之上大城市林立,波特兰、温哥华、西雅图……宛如散落在断层之上的颗颗珍珠,散发着现代文明的迷人气息。这里居住着将近1000万人口,是美洲西北部人口最为密集的地区,也是经济十分发达的地区。然而,这里的居民并不知道,貌似“安全”的卡斯凯迪亚断层正隐藏着巨大的危险,由于火山活动频繁增加,他们如同坐在火山口上。




20世纪80年代中期,有人提议在卡斯凯迪亚海岸修建核电站,这个大胆的想象,使地质学家们忙成一团。他们开始调查这一区域是否安全。首先,他们提出一个假设:沿卡斯凯迪亚断层滑动的两大地质板块不会产生任何危害。这个假设无疑是乐观的。 家 园 论 坛

由于泥土能够如实地记录与陆地接壤的海洋所发生的变迁,所以,地质学家开始挖掘华盛顿州库帕里斯河岸边的泥土,希望从泥土中找到线索,了解在久远的过去所发生的变迁。




世事永远是富有戏剧性的,一些意想不到的东西被挖了出来——北美云杉的树根。云杉是华盛顿州常见的树种,但是,和大部分树种一样,它不能在盐沼地里生长,而库帕里斯河这一带就是盐沼地。那么,这些树根到底从何而来呢?




除了谜团,没有答案,只能继续挖掘。很快,又有了新的发现:地下出现了3个不同的层。从层与层之间清晰的分界线可以断定,当年的变迁来得非常突然,这里早先是一片森林,然后地面下降,突然变成了盐沼地。而且,这种变化不是一般的海平面升降所造成的,而是一场突然变故所造成的。


什么样的变故会导致这种现象发生呢?只有一种解释最合理,那就是地震。当两个地壳板块相互咬住,彼此不能自由滑动后,时间一长,上面的板块就会向上拱起,强制地表隆起,而隆起部分后面的地表就会随之发生坍塌,大逆冲型地震就会发生。而这种地震模式恰好符合卡斯凯迪亚断层的俯冲式结构。




卡斯凯迪亚断层的俯冲带发生地震后,地面开始下陷,海水也大规模侵入,原本茂盛的北美云杉林因此全部死亡,经历了沧海桑田,树根则被今天的地质学家挖到。

地下隐藏着古老的记忆,因此,挖掘仍在继续,又一样东西紧接着又吸引了我们的视线。在森林地被物和盐沼层之间有一层灰色的东西:沙子。沙子从哪里来的呢?唯一可能的解释就是:沙层来自3公里外的海洋。卡斯凯迪亚断层的边缘距离太平洋海岸仅有80公里,地震时,引发了海啸,海洋里的沙子被席卷到这里。

沉默孕育着爆发。历史告诉我们,外表宁静的卡斯凯迪亚断层,其俯冲带有能力发动多次地震。当然,从地质学家那里,我们知道了卡斯凯迪亚断层上一次发生地震的时间和规模,但是,下一次地震将在什么时间到来,我们却无法预知。


1700年




“孤儿海啸”的身世之迷




1700年1月,在没有任何征兆的情况下,一场巨大的海啸袭击了日本东海岸。以往,日本所发生的海啸,均由其周边地震引起,海啸到来之前,海边的人会感觉到地面在震动、摇晃,10分钟或20分钟后,海啸就来了。但1700年发生的海啸却是一个迷,直到今天,在300年的时间里,科学家始终没能找出引发海啸的地震的位置。为此,这次海啸被称为“孤儿海啸”。


到底什么地方的地震引发了孤儿海啸?在把美国南部排除出去后,阿拉斯加似乎最为可疑。1964年,一次9.2级的罕见地震将阿拉斯加州的首府安克雷奇变成地狱,并引发了剧烈海啸,灾难波及远至加利福尼亚州的太平洋海岸上。


回顾那场地震,虽然海啸波及到了日本,但估计到达日本的时候,威力已经减弱,似乎不足以引发孤儿海啸。唯一的验证方法就是情景再现。

验证的结果出乎意料:当整个卡斯凯迪亚俯冲带发生的大规模断裂,通过电脑模拟出来后发现,一切都与原先的推想截然相反:在卡斯凯迪亚地震爆发约10个小时后,整个太平洋上掀起了滔天巨澜,海啸到达日本的时候,一点都没有减弱,它横扫了日本东海岸,正如1700年发生的那样。




这次模拟解释了“孤儿海啸”的身世之谜:它就是由卡斯凯迪亚断层的地震引起的。从破坏情况来判断,当时的地震可能是9级。因为只有9级地震引发的海啸才能穿过整个太平洋,造成如此大的破坏。




1700年1月26日晚9点卡斯凯迪亚断层发生的整体性断裂,所带来的后果是惨重的。断裂带来的地震释放出巨大的能量,相当于美国全国一个月能量消耗的总和。从那个时候开始,巨大的断层再度咬合封闭,表面又恢复了平静。然而,它的内部压力实际上已经开始了又一轮的累积上升,危机迫在眉睫。




0.3米

海平面预示的灾难


显然,环太平洋火山带火山活动不断增加,使我们感到了巨大的威胁。至于会不会避免这场灾难,是我们首要关心的问题。不过,一切都是未知,因为灾难的源头来自变幻莫测的海洋。


大约在1.4万年前,冰河时代晚期,冰雪的融化使海平面在仅仅100年的时间里就上升了15米多。这种变化对地壳内部的应力和张力产生影响,使火山活动频繁发生。地球上有2/3的火山位于海边,其余的也都距海岸线不到240公里。从海底采集的火山灰层数据显示:在过去的几十万年中,每一千年才会有一次火山爆发;而在海平面上升了15米之后,火山爆发的频率增加到每350年一次,爆发频率猛增了3倍。

1996年,世界上最活跃的几次火山爆发,均发生在阿拉斯加州的阿留申群岛——环太平洋火山带一个比较偏僻的角落。阿留申群岛有57座活火山,巴甫洛夫火山是其中之一。


如果火山也有灵魂的话,那么,巴甫洛夫火山一定是个个性十足的火山,因为它通常只在冬天爆发。冬天,巴甫洛夫火山附近的大气环境,使得周围的气压低于正常气压,巴甫洛夫火山距海洋很近,低气压进而作用于海水,使海水膨胀,产生额外压力,海平面略微上升。海水产生的额外压力,会挤压地壳,压迫火山下面的岩浆房,将岩浆挤压到火山顶部,导致顶部崩裂,火山喷发,整个过程,就好像我们从牙膏管里挤出牙膏一样。


1996年9月中旬巴甫洛夫火山爆发时,海平面也略微上升,虽然只是区区的0.3米,但却足以引发一次剧烈的灾难。

4公里


东京与危险咫尺之遥

日本是地震多发国,1923年,一次8.3级的地震袭击了东京,14万人身亡;1995年,距东京430公里的神户爆发了一次7.2级地震,5000多人丧生。我们不得不相信,环太平洋火山带是一个完整的平衡系统,任何微小的变动都会招致可怕的后果。


相信日本一定为这个理论感到深深忧虑。在东京及其周边地区共有3500万人居住。这个日本的心脏地带,恰恰位于三大地壳板块结合的地方。在这里,几乎每周都会爆发一次小型地震。


就是这个其貌不扬的环太平洋火山带,使日本花费了大量资金。他们研制出一种振动卡车,这种车每秒钟可以敲击地面100多次,敲击所产生的震波,可达地球内部。通过这些震动波从断层反射回来所需的时间,日本科学家制作了一个类似于超声波扫描的精确的三维图像。有了图像,可以清楚地看到环太平洋火山带将对东京产生何种影响。


在发明这个图像之前,一些科学家曾估计,逆冲式断层位于东京脚下40公里的地方。但事实并非如此,这个断层并没有在40公里深度的位置上,其最深处,位于东京地下25公里处,有些部分甚至距离东京地表只有4公里。也就是说,东京随时可能遭到危险。

日本政府已经发出警告,在未来的30年中,将有一次7级左右的大地震袭击东京,估计将会有超过10万人在地震中丧生。当生命有了限期时,这或许就是人间最大的痛苦。




200万次


圣海伦火山仍未停息的震动




环太平洋火山带的频繁活动,在美洲太平洋西北地区表现得尤为明显,同一条地质断层,不仅威胁着卡斯凯迪亚海岸,还缔造了圣海伦火山。

圣海伦火山是一座活火山,位于美国华盛顿州、西雅图市以南154公里、波特兰市东北85公里处。1985年5月18日早晨,温婉的“圣海伦”以排山倒海之势爆发,整个火山西侧及西北侧随之坍塌。这次喷发,引发了一次大山崩,57人死亡,方圆590平方公里夷为平地。




2004年10月,圣海伦火山又一次爆发,与19年前不同的是,这次喷发仅用一天时间就喷出了3.29万立方米的熔岩,并凝成了基岩,足够填满3000辆垃圾卡车。岩石堆积形成了圣海伦山著名的火山岩顶,但真正让科学家感兴趣的还是火山喷发所带来的数百万次小地震。




一般来说,大量小型地震的出现,是火山正在蓄势、等待喷发的前兆,那么,这是不是说明,圣海伦火山还会再一次爆发。从过去一些火山爆发的案例中,我们已经知道,大多数火山爆发,之前,都先出现频繁的小地震,然后,连续出现3级、4级地震,最后,才是火山喷发。


但圣海伦火山似乎与众不同,它在爆发以后,发生了200多万次有规律的打鼓式震动。对于这种异常现象,科学家给了我们这样的解释:火山内部逸出的气体引起了小地震,气体使火山底部裂口处不停地打开、关闭,像个风箱;由于火山内部压力不断累积,一个巨大的固体岩石被托举得越来越高,这块岩石每移动一次,都会导致一次地震发生,这个理论被称为“粘滑理论”,如果正确的话,那么,随着火山内部压力越来越大,岩浆就会破顶而出,火山会再度喷发。


然而,这种解释是否经得起考验,还不能下定论,火山是一个构造复杂的系统,对于我们来说,或许永远都是未解之谜。

50倍


地震爆发几率在两个星期内增加


没有人需要笼统的数据,比如,地震每500年发生一次。我们关注的是,地震可能发生的确切的时间。




多次灾难发生后,我们知道,地震往往通过两种形式的震波来释放能量,一种是初波,速度大约每小时2.9万公里,这是一种压缩波,通过前后摆动的方式,向前移动。初波破坏性不大,致命的是次级。次波紧随其后,左右移动,带来毁灭性的地面震动。如果初波是闪电的话,那么,次波就是雷,闪电过后,雷声即到。




东京在地震预防方面已经走到了世界前列,他们利用初波和次波的运动原理,制造了地震探测器,仪器一探测到初波,就会立刻报警,为人们争取到几秒甚至几分钟的时间躲避。然而,这种探测与预测仍然停留在初步阶段。

为了尽力做好防范,科学家们还在环太平洋火山带的板块边缘观测站安装了“压力感应器”,它的网络,由960个敏感度极高的应变仪和GPS监控器组成,地球表面任何细微的变化,都将被它记录下来。仪器的记录显示:在卡斯凯迪亚俯冲带内部,虽然两大板块持续不断地运动,但运动的方式,并不仅仅是挤压式,它还存在另一种运动结构:先有一股力量向东挤压,然后,在接下来的两个星期里,又有一股反方向的力,轻微出现。这种运动形式是“慢滑动”。




有科学家推测,不同的运动形式会促进地震的发生。假设在14个月当中,断层没有发生慢滑动,那么,在下一周发生特大地震的可能性就是20万分之一。如果慢滑动已经出现,那么,在最近这两周时间里,大地震爆发的可能性就会增加50倍,也就变成了4000分之一。




可以说,断层运动就像给一把吉他调音,拧动一次旋轴,琴弦就会绷得更紧,一次一次的拧动,最终会让琴弦断裂。卡斯凯迪亚断层也是如出一辙。平静的日子过得越久,我们距离那场大灾难到来的日期就越近。




6分40秒




西雅图的命运以分钟计算

我们不禁感到困惑,危机当前,像西雅图这样位于卡斯凯迪亚地区的大城市将会面临怎样的命运?在环太平洋火山带,这样的城市还有很多,约有1000万人将直接受到威胁。我们知道这一天肯定要来,但是,我们却不知道,卡斯凯迪亚断层究竟会如何断裂,断裂又会带来什么样的后果。

在环太平洋火山带的所有威胁中,卡斯凯迪亚断层的下一次大地震,最令人担忧。这次地震有可能是1700年那次可怕地震的翻版,将是一场震级达到9级的罕见地震,它甚至会比1906年袭击旧金山的那场特大地震还要猛烈1000倍。




假设这场9级地震在明天发生,那么,太平洋海岸会是这样一种景象:地震从卡斯凯迪亚断层的一端开始,以超过每小时1.1万公里的速度扩散,5分钟内,整条断层就会崩裂。受到断层的作用力,海水会向上运动,巨大的水体,瞬间就会被抬起,一系列巨浪将以喷气式飞机的速度向外扩散。震波以每小时2.9万公里的速度,抵达海岸后,整个海岸开始猛烈震动。接着,华盛顿国家紧急情况处理中心的防震建筑,会出现晃动,晃动一出现,第一次警报也随之发出。但这无济于事。地震发生后不到一分钟,初波就已抵达西雅图。40秒钟后,致命的次级波接踵而至,整个西雅图开始猛烈摇摆,一些砖瓦建筑开始崩塌。几分钟后,西雅图海港地区的建筑开始倒塌,海堤被震裂,街道被拉出裂缝,城市主要高速公路的桥墩基座倒塌,随着阿拉斯加公路高架桥的坍塌,整个西雅图彻底瘫痪,城市已成一片废墟。西雅图毁灭了。

尽管这种景象是我们对灾难发生时的推想,是对环太平洋火山带释放可怕能量的展示,但是,从南极冰芯中提取的证据,已经显示,这种灾难即将频繁发生。我们只能寄希望于科学家,通过地下传感器和最新的地震学原理来深入了解地球内部的构造系统,帮助我们做出预报和准备,而对于变化无常的卡斯凯迪亚断层,我们只能望其兴叹。

据美国媒体报道,科学家预测北美洲西北海岸将在不远的未来爆发一场里氏9级的超大规模地震,具体地点大约在距离海岸50英里(约合80公里)的太平洋海域,美国的西雅图、波特兰以及加拿大主要港市温哥华都将深受其害。其实这个说法一直存在,但如今却让人感到格外恐惧。




科学家最近利用计算机模拟了一场里氏9级的地震,发现震动将持续2到5分钟,届时从加拿大不列颠哥伦比亚省到美国北卡罗来纳州的所有质量欠佳的建筑将无一幸免,高速公路和桥梁也将全线坍塌。不仅如此,地震还将在短时间内引发强烈海啸,当巨浪涌向海岸的时候,地势低洼的海滨城市难逃被淹的命运。


美国地质勘探局专家亚特华德指出,西北海岸“有很长时间的地质史,可能重现智利的惨剧”,“这并不是一个是否的问题,而是时间的问题”。美国俄勒冈州立大学教授戈德芬格则表示,在未来50年里,俄勒冈州南部和北卡罗来纳州所处的断层南端断裂的可能性高达80%,将酝酿一场超级地震。这处断层已经“沉睡”了300多年,一旦爆发,后果必将是灾难性的。


智利和北美洲西北太平洋沿岸是全球的地震多发地区,那里地壳构造板块之间的相互作用十分强烈,其中一块常常俯冲到另一块的下方。这些所谓的“俯冲带”造就了地球上的山脉和海沟,同时也是地震形成的根源。




与地震频发的智利一样,北美洲西北海岸地区大约每500到600年就会发生一次大地震。该地区上一次地震是在1700年,当时一场里氏9级的超级大地震激起了30到40英尺(约合9到12米)高的巨浪,就连对岸的日本沿海村庄都遭到破坏。
 
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