日本从今年开年以来,半个月不到已经发生了1500多次地震。但让人做梦也想不到的是,其中震级最大、造成无数伤亡的能登半岛地震,竟让日本的陆地面积扩大了约240公顷。
为什么会出现这样难以置信的现象呢?这就要从地震通常会引发哪些地质构造变化,开始说起了。
日本地震后新出现的陆地
根据本月6日研究人员的最新表态,刚刚发生的能登半岛地震,使得近海一片区域,由原来的海洋变成了陆地。就是说,地震让海底的结构抬升了。
卫星的观测数据显示,地表发生彻底改变的具体位置,位于株洲市、轮岛市和志贺町的沿海一带。
新大陆的长度在85公里左右,而这一区域的海岸线,则从原来的位置向海中延伸了至少200米。至于新大陆隆起的高度,在轮岛市的一处海湾,从海底隆起的陆地高4米左右。
研究人员进一步发现,仅在轮岛市的沿海地区,地震后方圆15公里的海域,都出现了海底地表向上抬升的迹象。从株洲市到轮岛市的沿海地区,陆地扩大了至少240公顷。
海底抬升隆起,这是典型的板块运动后相互挤压而产生的结果。尤其是在大的地震后,板块挤压碰撞导致地表结构的现象更加突出。
日本这一次是海底的地表隆起了,有的地震则会引发山崩。比如上个月的21日,秘鲁发生了6.2级地震,之后在震中区域引发了山体滑坡。
再比如2019年3月,发生在印尼的一次地震,同样也引发了大规模的山体滑坡,期间还造成了人员伤亡。
山体滑坡和海底隆起,都是相同作用下的不同地表结构变化。只不过一个是抬升,一个是崩塌、开裂甚至完全的塌陷。
成语山崩地裂,形容的正是这种现象。板块在运动的过程中,如果相互挤压,就会导致挤压处褶皱抬升,并最终在地表形成一个新的凸起部分。
如果挤压的区域发生在海底,看起来就是形成了新的陆地。如果发生区域是在陆地上,那么挤压出抬升的地方,就像是形成了新的山脉。
反过来说,如果板块运动中底下部分出现了开裂,地表部分进而也会开裂和塌陷。假设地表是山脉的话,人们看到的就是山体滑坡和山崩了。
假如地震区域有大型的河流,还可能会引发原先河道的位移和改变。我国历史上严重的嘉靖大地震,震级超过了8级,发生地陕西一带的很多山体不但崩塌,河流也出现了改道和位移现象。
一句话,大的地震所产生的地表结构变化,也是相当惊人的。邢台大地震后,有地震幸存者就曾描述过,整个地震过程,自己好像站在高速行驶的车上。
地震过程中让人站立不稳,过后可能引发巨大的地表结构改变。还有的地震在发生后,会让人产生身处汪洋大海的错觉。
地震会引起土壤液化
2018年,日本北海道发生地震。过后人们发现,震中所处的区域,到处都是水。你以为这是河流冲刷或者是地下水管破裂引起的吗?不是,而是整个地面,看起来都被水浸泡了。
彼时最严重的地区,城市变成了沼泽,当地居民只能全部搬离。这种现象变是土壤液化。
平时我们脚下的土地是固态而坚硬的,一旦在某些地震后出现液化现象,整个地面就变得松软而不固定。
这种松软不是地表出现了水,而是整个地面都变成流动的液体了。就像一根蜡烛,常温状态下蜡烛是固态。如果遇到高温,蜡烛就变成了会流动的液态。
地震产生的土壤液化,当然不是高温引起的。它是由于在地震的过程中,地下的水分因为持续的震动,而被逐渐从地下挤压到了表层。
在这个过程中,土地和土壤原本是固态的,但是在水的作用下,导致土壤颗粒之间没有了粘连性,土地整体的强度彻底丧失,从而由原来的固态变成为液态。
听起来很吓人,但也不是所有发生地震的区域土壤都会液化,出现这种现象,需要满足一些基本的条件。
土壤液化的四个条件
首先,土壤结构的粘性不够甚至没有粘性。最常见的就是砂土,这类土壤的颗粒之间,原本就是松散、饱和没有粘性的。在地面强烈震动的作用下,土地原本的结构性丧失,土壤颗粒之间变得更松散。
而此时的地下水,便会顺着松散的土壤缝隙,在压力的作用下向上抬升。接下来,水和土壤颗粒就完全混合在一起了。
举个最简单的例子,如果是粘性高的黑土地或者红土地,水在上面流动渗漏的会比较慢。但如果是沙土地,或者干脆就是沙子,水根本不会在上面流动,与之刚接触就会渗漏下去。
而土壤液化的现象,就是在砂土地上,地下水因为地震的作用和压力,从下面反涌到地上来了。
此前北海道地震后,当地出现土壤液化,就是因为地表是典型的砂土地。土壤颗粒之间充满了水,且地下水不断反涌,使得地表水和土壤的融合相当稳定,从而就导致了土壤的液化。
其次,要达到一定的震级,才可能会引发土壤液化现象。根据地质学领域的多年研究发现,目前全世界5级以下的地震,还没有出现过土壤液化的现象。这说明,要出现液化的现象,地震的作用力必须得达到一定强度才行。
再有,即便一个地区是砂土地,即便地震强度很高,但也不一定会引发土壤液化。需要所在地的土壤位于地下水位以下,这样周围的地下水才能在高压之下,对所处区域内的土壤进行充分的浸泡,之后土壤就会逐渐液化。
最后,发生地震的所在区域,地下水不能渗漏流失。有些地方在发生地震后,由于地底开裂等因素,地下水渗漏流到其他地方去了。
这种情况下,即便地表的土地是砂土类型,但由于地下没有水或者水位变得更低,地表的土壤也就不会发生液化。
综合来看,土壤类型、震级、水位高度、是否拥有地下水,这四个条件必须完全具备,而后才会发生土壤液化现象。
但也有研究发现,不光是砂土类型,其他类型的土壤,在大型的地震后也可能会出现液化现象。这似乎说明,只要震级够大,地下水够多,粘性再高的土壤,也能在浸泡下彻底散架。
土壤液化有多可怕
关于土壤液化的研究,是从20世纪后半叶开始的。土壤液化或者地震液化这个词汇,是由日本的地质学家在1953年时率先提出的。
此后直到上世纪60年代,日本和美国先后发生的两次大地震都发生了土壤液化,并且引发了很严重的灾害,至此土壤液化才被越发重视。
土壤液化的可怕之处在于,它让地面丧失了承载力。面对液化的土壤,不管是房屋还是其他建筑,地基不稳的情况下都会坍塌。
而且土壤液化之后,还会引发地面剧烈沉降,所在区域会整体向下塌陷,甚至会形成巨大的坑洞。
不管是承载能力丧失还是沉降,对于地面的各种事物尤其是人造建筑,都是相当致命的。有观点就说,抗震能力再强的建筑,一旦碰到土壤液化,也将失去招架能力。
就好比一堆泥浆,不管在上面放什么,要么会散架,要么就会一起沉到泥浆里面。而且,越是沉重的物体,下降的速度越快。
由此就会产生一种很奇特的现象,一些老旧低矮的平房,在土壤液化的情况中可能不会损坏。而像楼房这样的大型建筑,却可能会倾斜甚至倒塌。
比如在1975年的海城地震中,因为震中区域很多是农村地区的平房,所以在发生了土壤液化的地区,有很多房屋并没有倒塌。
这可能就是因为,房屋的整体结构较轻,所以在液化的土地上还能暂时保留住的缘故。但从长远来看,如果地基持续不稳的话,房屋整体结构最终还是会改变甚至坍塌。
说到底,地表不是一块整体了,上面的一切建筑,又怎么可能保得住呢。
上述所说的情况,都是和地震一起发生的地表结构变化。而在地震领域,还有一种情况是长期性的。
造山带和造山运动
地球上大的板块如果持续挤压和碰撞,就会在交界区域产生新的山脉。喜马拉雅山,就是在6500万年前逐渐抬升成现在的高度的。
这个过程被成为造山运动或者造山作用,受到挤压而形成的长条状山脉,又被称为造山带。整个过程不是突然发生的,所以相当漫长。
这样一来,造山运动的背后,就不是一两次地震所能引起的了。相反,在造山运动的过程中,反倒会因为板块的挤压,会形成不同的地震。
就比如喜马拉雅山脉地区,它是造山运动的产物,所以这一地区也是地震高发区。而且在不同的时期,由于板块的作用差异,也会导致地震强度和频率发生变化。
2015年,尼泊尔发生8级以上的大地震后,地质学家研究认为,整个喜马拉雅山脉地区的这一轮地震高潮还没有达到顶峰。未来几十年,这一区域内还会发生破坏性地震。
所以说,像这种造山作用产生的地震,本身所在区域,和板块结构的运动相互关联。所处区域是地震高发区,而每次发生的地震,又都是板块大规模运动中的一个“小环节”。
结语
地震对人类社会的影响是致命的,毕竟我们所处的地表区域,正好是地震产生影响最严重的区域。
也正因为如此,多年来人类面对地震,只能是尽量控制损害程度,而无法避免损害。说到底,我们也仅仅是地球表面的生物,地球整体要如何变化,我们无法干预更无法控制。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.