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地震科普 | 是谁,弄下了那些石头

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作为欧洲最高的山脉,长达1200公里的阿尔卑斯山脉横跨法国、意大利、瑞士、德国、奥地利和斯洛文尼亚6个国家,并以极致的美景闻名全球。

除了美景,阿尔卑斯山脉还有着险峻的山势,有82座山峰超过4000米,最高的勃朗峰超过4800米,山脉呈放射状展开,欧洲几乎所有大河都发源于阿尔卑斯山。

在险峻的山坡上,还有大规模的史前岩崩的遗迹存在。大量巨石散落在山坡上、堆积在山谷中,历经风雨侵蚀,有些已经失去了棱角,有些坚硬的花岗岩仍显露着“锋芒”。

这些巨石因为什么原因崩落至此,一直存在长期争论。

一些研究人员认为,岩崩是因为不稳定的山坡受到侵蚀或降水导致。另一些人认为,地震是罪魁祸首。

但是石头都掉下来了,研究原因有啥用?

以史观今。

岩崩虽然体量巨大,但分布相对集中,似乎也是在同一时期发生的。虽然现在岩崩的地方处于无人区,对居民点、旅游产业造不成什么威胁。但万一人口稠密区的山顶哪天也发生了岩崩,影响可就是毁灭性的了。

而且弄明白岩崩和地震的关系,也有助于了解当地历史上发生过啥地震。

岩崩的区域是东阿尔卑斯山地震最活跃的地区之一,而这个区域的震源深度往往比较浅,一般在5到10千米内。虽然在有记录的历史地震中,最大震级仅为5.3级,但足以对当地造成严重破坏。而且,因为缺乏古地震的研究数据,研究人员也难以预测当地未来是否还会发生破坏性地震,无法提出合理的抗震设防标准。

最近一项研究“盖章”啦,让岩石崩落的原因,就是地震

咋研究的呢?

山区石头身上找不到原因,只能从周围下手。科学家们把目光放在冰川湖泊的沉积物上,他们提取出岩崩下方湖泊的岩芯,对其进行扫描,从沉积物中找到地震活动的痕迹。

取样的冰川湖泊

你可能会纳闷,湖底沉积的软泥沙,这里头可咋找地震。

山区很少有外界干扰,由冰川消融形成的湖泊一直“茕茕孑立”,当一个安静的美男子。冰川融水携带着山上的砂石流入湖中,沉积到湖底,可以准确的反应出山上的地质情况。如果发生了地震,岩石崩落、飞沙走石,沉积到湖底的泥沙肯定会发生变化。因此通过对冰川湖泊沉积物的测量,能够准确分辨出历史上发生的地震。而且这项技术,目前也很成熟了。

左侧为岩芯剖面,A到K代表了从中识别出的10次地震事件

研究结果表明,在过去的1万年中,该地区发生了至少10次震源较浅的强烈地震。

其中两次地震与岩崩同时发生,另外几次地震虽然没有直接导致岩崩,但是震“松”了山体,加速了边坡岩石的损坏,让原本安安静静的岩石变得“疲惫不堪”,变成了“等待”最后一根稻草的骆驼。再来一次强降雨,岩石再也撑不住,倾泻而下。

例如阿尔卑斯山的第二大滑坡“Köfels 岩崩”就不是地震直接触发的,但在岩崩发生前发生了一次8级地震,加速了岩崩的进程。以上这些发现,都印证了地震是岩崩的主要原因。

搞清了这些历史地震和岩崩,研究人员能够更准确地评价当地的地震安全风险,并提出相应的抗震措施。以后,山脚下的居民就放心多啦。

参考文献:

Oswald, P., Strasser, M., Hammerl, C. et al. Seismic control of large prehistoric rockslides in the Eastern Alps. Nat Commun 12, 1059 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-21327-9

来源:震知卓见(ID:dizhen_sd)

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