《华尔街日报》:土耳其地震破坏惨重 隐患建筑与松软土壤加剧灾情
Eric Niiler, Aylin Woodward and Nidhi Subbaraman
周一袭击土耳其和叙利亚的致命地震连环冲击在时空上相互关联——科学家表示,虽然发生在不同但相邻的断层上,但都是由相同的地质挤压力驱动的。
根据美国地质调查局科学家的说法,最初发生在土耳其中南部的7.8级地震释放了积累的应力,随后传递到附近的断层,九小时后引发了7.5级地震。
“我们面对的是一个断层系统——由众多相互关联的断层组成,”普渡大学研究该地区地质的地震学家乔纳森·德尔夫表示。
美国地质调查局地球物理学家达拉·戈德堡指出,基于时间相近和位置相邻的特征,这两次地震被视为发生在三大构造板块交界处的同一地震事件。
“我们知道构造边界是地震高风险区域,通常认为这是两个板块相遇的地方,”戈德堡博士说。“而三向联结点更为复杂,因为有三个板块在同一位置交汇。”
土耳其南部哈塔伊省是受灾最严重的地区之一。图片来源:UMIT BEKTAS/REUTERS首次地震发生在南北走向的东安纳托利亚断层,第二次地震则发生在与之交错的、东西走向的马拉蒂亚断层。
戈德堡博士表示,美国地质调查局的初步模型显示,最初的地震属于所谓的走滑型地震,导致断层破裂超过60英里,移动幅度超过10英尺。而7.5级的余震则造成80英里长的断层破裂,位移超过35英尺。
据伦敦大学学院地震学家斯蒂芬·希克斯介绍,这些地震的震源深度都很浅。7.8级主震的震源深度为11英里,7.5级余震仅6英里。希克斯博士指出,这意味着巨量能量在冲击地表建筑物之前,没有足够的空间进行消散。
德尔夫博士解释道,由于板块剧烈碰撞,土耳其该区域存在大量小型断层——即岩壳断裂带中两块岩层相互滑移的破裂点。
“第一个断层破裂时,我们将应力加载到了另一个断层上,“德尔夫博士说,这"引发了该断层自身的主震-余震序列”。更高震级的地震能将应力传递到更广区域。
1999年8月,土耳其伊斯坦布尔东南约53英里处的伊兹米特发生7.4级地震,造成超过1.7万人遇难。三个月后,同一断层带上又发生了7.2级余震。
“发生强震后,经过一段时间在其他断层再次发生破裂并不罕见,“加州大学伯克利分校土木与环境工程杰出教授乔纳森·布雷表示,“但这次的特殊之处在于7.8级主震发生后仅约9小时就出现了7.5级地震,如此短的时间间隔并不常见。”
周一发生的巨大破坏部分源于一种称为液化现象,即强烈震动使建筑物地基下的土壤变为接近液态的状态。据参与1999年伊兹米特地震后建筑结构调查的布雷博士介绍,在地下水位较高的水道、港口和河流附近区域,液化问题尤为严重。
“液化会导致地基失效并破裂,“布雷博士表示,“任何不均匀的地面变形都会对上方建筑物造成严重破坏。”
布雷博士指出,建筑工程师可通过施工前用重锤夯实基础下方土壤来预防液化。
除液化外,建筑规范执行不力也可能是造成人员伤亡和建筑倒塌的重要原因。安卡拉巴什肯特大学结构工程教授波拉特·古尔坎表示,第二次地震摧毁了在首次地震中受损但未倒塌的建筑。
“两次地震接连发生的事实并不能完全解释所有问题,“古尔坎博士说,“还有其他因素导致情况比预期更为严峻。”
他提到,土耳其在1999年地震后实施了更严格的建筑规范,最近一次更新是在2018年。
“关键在于不仅要建立这套建筑监管体系,更要切实执行,“古尔坎博士强调,“我不确定这方面是否取得了同样的成功。”
本周土耳其一个断层系统发生的地震导致该地区数千栋建筑倒塌。照片:erdem sahin/ShutterstockDavid Luhnow对本文亦有贡献。
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刊登于2023年2月8日印刷版,标题为“地质特殊性加剧了地震的破坏力”。