印尼海嘯是由構造和地理的致命組合驅動的

引發海嘯的 7.5 級地震發生在構造板塊複雜交錯的區域

2018 年 10 月 2 日,在印度尼西亞帕盧,地震過後,清真寺的廢墟周圍散落著瓦礫和碎片。

社交媒體上流傳的影片顯示,一道 18 英尺高的水牆正在地平線上逼近。

當巨浪衝擊海岸時,聲勢達到頂峰,淹沒了已被致命的 7.5 級地震摧毀的建築物,這場地震上週末襲擊了印度尼西亞蘇拉威西島北部(並引發了洪水)。地震和海嘯已造成一千多人死亡,預計死亡人數還會上升。海嘯令當地居民感到驚訝,起初也令一些地質學家感到驚訝,因為破裂的斷層並非通常與海嘯相關的型別。

大多數大型海嘯,例如 2004 年印度洋盆地周圍造成 20 多萬人死亡的高達 100 英尺的巨浪,都是由俯衝帶的突然猛衝造成的——俯衝帶是指地球構造板塊之一緩慢俯衝到另一個板塊之下的地帶。海底的這種隆起迫使海水向上和向外湧出。然而,最近摧毀蘇拉威西島帕盧市的海嘯,與“走滑”斷層有關,在這種斷層中,兩個板塊彼此動。“這不是你會預測到的事情,”哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的地震學家吉姆·加赫蒂說。


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但走滑斷層也可能通過幾種不同的機制產生海嘯,地質學家一直在透過 Twitter 和其他社交媒體平臺即時評估這次事件。他們說,這次事件說明了印度尼西亞 14,000 多個島嶼下方的複雜構造混亂。

水下山體滑坡

地震的震動可能鬆動了海面以下斜坡上的沉積物,引發了海底滑坡,將水擠出並使其像火箭一樣衝向岸邊。長期以來,人們都知道這種事件會引發大規模海嘯;1958 年阿拉斯加利圖亞灣發生的 7.8 級地震引發的山體滑坡引發了超級海嘯。它將海水咆哮著衝上山坡,達到 1,700 英尺的高度,至今仍是現代史上記錄到的最大海嘯。

另一種可能性是斷層本身的運動引發了海嘯。雖然斷層是水平移動而不是垂直移動,但帕盧灣海底陡峭的斜坡和其他獨特的地貌可能在地震期間隨著它們的移動將水推到前方。“這就像把你的手伸進浴缸裡,”肯特州立大學的地質學家克里斯·羅文說。德國卡爾斯魯厄理工學院的研究人員已經使用海嘯模型進行了初步研究,發現斷層的橫向運動和海灣的地形足以產生像襲擊帕盧的海嘯那樣大的海嘯。

這兩種可能性並不互相排斥。“我認為最有可能的情況是兩者兼而有之,”牛津大學的地質學家奧斯汀·艾略特說。無論是什麼原因,帕盧位於狹窄的 V 形海灣的末端“是海嘯最糟糕的地方,”艾略特說,因為不斷變窄的通道將水匯入越來越狹窄的空間,使海浪變得更高。

構造拼圖

帕盧-科羅斷裂帶是在這次地震中破裂的系統,它位於多個構造板塊匯聚的地質複雜區域的中心。在印度尼西亞西部下方,印度-澳大利亞板塊被推到歐亞板塊下方,偶爾會產生經典的逆衝型地震,從而產生巨大的海嘯(就像 2004 年的 9.1 級地震一樣)。但在印度尼西亞東部,蘇拉威西島所處的位置,印度-澳大利亞板塊頂部是不會俯衝的大陸地殼——因此它只是直接撞擊歐亞板塊的地殼,使其破裂。“你有點像得到了這個小板塊的拼圖,”羅文說,創造了一個複雜的環境,其中“有很多活躍的危險斷層。”

圖片來源:阿曼達·蒙塔涅斯;來源:美國地質調查局

自 1970 年代以來,帕盧-科羅斷層的危險就已為人所知,艾略特說。1990 年代和 2000 年代的工作表明,斷層兩側的板塊以“比聖安地列斯斷層更快的速度”朝相反方向移動,他說,這意味著斷層沿線正在積累相當大的應力。2017 年的一篇論文 將該斷層確定為該地區最危險的斷層,並認為未來的破裂最有可能發生在帕盧所在的山谷中心。

倫敦大學皇家霍洛威學院的地質學家羅伯特·霍爾說,帕盧位於這個位置加劇了破壞,因為山谷中充滿了“平坦、脆弱、柔軟、潮溼的沉積物”,他也是 2017 年論文的合著者。“在上面建造就像在果凍上建造一樣,”因為這種鬆散的地面會加劇震動,他說。(1985 年的墨西哥城地震也發生了同樣的情況。)

需要對海灣海底進行調查,以確認蘇拉威西海嘯的原因。他們可以尋找滑坡的跡象,以及斷層移動了多少的線索。無論它是如何引發的,這次事件都清楚地表明,地震活躍地區的沿海社群不僅應該擔心來自俯衝帶的海嘯——這需要更好地傳達給當地社群,艾略特和其他專家說。他補充說,底線是:“如果你在海岸邊,並且感覺到如此大的地震,你就應該假設發生了海嘯。”

安德里亞·湯普森 是一位負責環境、能源和地球科學的副編輯。她已經報道這些問題 16 年了。在加入大眾科學之前,她曾是氣候中心報道氣候科學的高階撰稿人,以及Live Science的記者和編輯,她在那裡主要報道地球科學和環境。她主持過小組討論,包括作為聯合國可持續發展媒體區的一部分,並接受過主要網路的廣播和電視採訪。她擁有紐約大學科學、健康和環境報道專業的碩士學位,以及佐治亞理工學院大氣化學專業的理學學士和理學碩士學位。在 Bluesky 上關注湯普森 @andreatweather.bsky.social

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