四川
封面新闻记者 张峥 实习生 罗薇
5月18日，广西柳州柳南区连发2次5.2级地震。此次地震，不仅数百公里外的香港有震感，震中柳州太阳村镇的部分街道路面更是出现了多处圆形塌陷坑洞。
为什么5级左右的中型地震后，会发生路面垮塌现象？作为喀斯特地貌的典型代表，柳州遭遇地震后，为什么市民的震感如此明显？封面新闻记者采访了四川大学灾后重建与管理学院副教授田兵伟。他指出，广西典型的喀斯特地貌会放大地震波，地下溶洞产生的“空腔效应”类似于“共鸣箱”。
塌陷 图据央视新闻
01
广西地震 香港有震感
此次广西柳州地震的震中距离香港约550公里。据媒体报道，5月18日香港天文台接获十多名市民报告有感。田兵伟解释，地震波能传播如此之远并引起有感的根本原因，在于远场面波的高效传播。
地震波分为体波和面波。在距震中数百公里之外的远场，长周期面波成为主导震相。此次柳州地震震源深度仅8千米，属于典型的浅源地震。浅源地震激发的面波能量更集中、在传播路径上不易逸散，因此在数百公里之外的香港仍能保持足够的微弱振动信号。
其次，浅源地震会产生较强的长周期面波，传播距离远且衰减慢，更容易被远处的高楼“接住”。香港的高层建筑自振周期长（几秒级），与浅源地震的长周期面波周期接近，容易形成共振，摇晃幅度被放大，“在高层摇晃比较明显”。
此外，还有“鞭梢效应”。细高建筑顶部在地震时摆幅更大，像鞭梢一样甩动，导致顶部震感远大于底部。最后，地震发生在夜间，大部分人待在室内且处于静止状态，背景噪声小，人的感知阈值降低，对轻微晃动更为敏感，所以“有感人数”较多。
02
柳州喀斯特地貌引发地震放大效应
这次柳州地震虽然最大震级只有5.2级，但因为柳州是中国喀斯特地貌最为典型和集中发育的地区之一，震感被显著放大。
喀斯特地貌是指具有溶蚀力的水对可溶性岩石（大多为石灰岩）进行溶蚀作用等所形成的地表和地下形态的总称。在多方面综合作用下，这种地貌会对地震震感产生复杂的影响。
田兵伟解释道，喀斯特区地下普遍有溶洞、地下河，形成空洞或局部自由面。弹性波遇到这些空腔，会产生“空腔效应”，引发反射、聚焦和应力集中，类似“共鸣箱”或“放大器”形成共振。另外，溶洞还会使场地的竖向位移增大，“这会导致地面上的人感受到更明显的上下颠簸。”
其次是地形因素。喀斯特地貌的石峰呈孤突形态，大量研究和实际监测表明，孤突地形对地震动具有一定的放大效应。当地震波传入石峰山体时，波能在峰体内部反复反射、聚焦，导致山顶和坡面的振动强度高于山脚平地。
三是低速表层介质效应。喀斯特区的风化壳、坡积层和松散堆积物构成了低速近地表层，地震波进入这些松软介质后波速降低、振幅增大，从而增强地表震感。田兵伟指出，近年来有研究表明，强降雨侵入喀斯特溶洞和裂隙后，因通道无法分流，导致局部压力激增，甚至可能触发地震。“这说明喀斯特地区不仅可能放大震感，在一定条件下还可以通过流体-应力耦合和塌陷陷落等参与地震的触发过程。”
03
地震震动触发岩溶塌陷
5月18日，广西柳州市柳南区发生地震后，辖区池塘、道路等接连出现圆形地面塌陷坑，引发社会关注。经广西地质环境监测站专家实地勘察确认，此次塌陷为地震诱发的岩溶次生地质灾害，目前当地已排查发现三处塌陷点位。现场村民拍摄的视频显示，太阳村镇村内一处池塘出现塌陷深坑，水域积水快速消退，塌陷洞口呈规整圆形。
塌陷坑 图据央视新闻
“岩溶塌陷是广西地区地震次生灾害的主要类型之一。”田兵伟解释，“根据广西地区地震次生地质灾害的调查研究，地震引发的次生灾害中，岩溶塌陷占据重要地位。”
地震的震动直接触发了溶洞塌陷。岩溶地区地下溶洞上覆的顶板在长期溶蚀作用下厚度逐渐减薄，本身已接近临界平衡状态。地震波产生的动荷载施加在顶板上，成为“最后一根稻草”，导致顶板失稳塌落。田兵伟补充道，这种情况下形成的塌陷，也可能诱发“陷落地震”——即因岩层崩塌陷落形成的地震，主要发生在石灰岩等易溶岩分布区。
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