災難地質學:墨西哥兩次地震的故事

深入探討墨西哥一系列非凡的自然災害

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


災難接踵而至。今年夏天,我們目睹了大規模泥石流、災難性季風洪水和強度足以壓低整塊陸地的颶風降雨,這僅僅是其中幾個例子。現在輪到墨西哥了,它遭受了 21 世紀兩次最大地震的連續打擊,以及又一次颶風火山爆發的衝擊。

地質學在所有這些災害發生在哪裡以及如何發生方面發揮著作用。墨西哥的地震活動尤其頻繁:它位於 五個相互擠壓的板塊(北美洲板塊、太平洋板塊、科科斯板塊、加勒比板塊和里維拉板塊)的交匯處。如此多的俯衝和轉換斷層造成的構造應力導致了一些世界級的地震和劇烈的火山。本月,動盪的地球劇烈搖晃了墨西哥中部和南部,這已經得到了驚人的證明。讓我們放大並看看接連發生的災難。

恰帕斯州:動盪的過去


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墨西哥的恰帕斯州和瓦哈卡州對大規模地震並不陌生。僅從 20 世紀初以來,俯衝的科科斯板塊與上覆的北美洲和加勒比板塊之間的俯衝帶已經在恰帕斯州和鄰國瓜地馬拉引發了六次大於 7 級的地震,並在瓦哈卡州引發了一次 8 級地震。

恰帕斯州和瓜地馬拉共有的斷層帶勾勒出了 科科斯板塊與北美洲和加勒比板塊相遇的相當分散的三聯點的輪廓。大洋科科斯板塊俯衝到兩個較大的板塊之下,產生了定期震動這兩個地區的極具破壞性的地震。

2017年9月7日恰帕斯州地震

兩週前,俯衝的科科斯板塊的一部分在恰帕斯州的皮吉希亞潘附近破裂,嚴重震動了墨西哥南部,並使北部 650 公里外的墨西哥城感到震動。這次板內地震發生在約 58 公里深處,至少造成 96 人死亡,並使數萬人無家可歸。最嚴重的震動發生在特萬特佩克灣,摧毀了沿海城市並引發了一場小型海嘯。幸運的是,破裂在到達地表以下約 40 公里處停止了;如果它到達更靠近海底的地方,地震海嘯將會更具破壞性。

在災難中,有一個好訊息,地震及其無數次餘震 可能已經緩解了附近令人擔憂的地震空區的一些壓力。如果是這樣,墨西哥南部已經避免了未來更嚴重的地震事件。但是,鑑於該地區承受的所有壓力和應變,未來發生巨大地震是必然的。

被恰帕斯州地震壓毀的汽車。圖片來源:墨西哥共和國總統府Flickr (CC BY 2.0)

颶風馬克斯

彷彿一場大規模地震的打擊還不夠,僅僅一週後,同一地區就被颶風馬克斯淹沒了。由於其地理位置,墨西哥經常遭受颶風侵襲,而颶風季節發生地震意味著許多房屋受損或被毀的人們遭受強風暴雨的襲擊。幸運的是,馬克斯登陸時只達到 1 級颶風,並且沒有像哈維那樣逗留。儘管如此,對於一個已經受傷的地區來說,這仍然是一次沉重的打擊。

災難重演:2017年9月19日墨西哥中部地震

在馬克斯登陸不到一週後,恰帕斯州地震的震動仍然是一個深刻而可怕的記憶,墨西哥中部被一場 7.1 級地震重創,地震發生在東部時間下午 1 點剛過,造成至少 248 人死亡,建築物被毀,居民被困在廢墟中。

就在兩小時前,墨西哥城的人們剛剛紀念完 1985 年可怕的 米卻肯地震,那次地震在墨西哥城及其周邊地區造成近萬人死亡。現在,在 32 年後的同一天,居民們再次發現自己身處地震波之中,周圍有數十座建築物倒塌。幸運的是,早上早些時候進行的地震演習以及該市 SASMEX 地震預警系統發出的 20 秒預警挽救了該市的生命。

為什麼一場較小的地震會造成如此多人死亡?除了人口稠密之外,墨西哥城還建立在消失的特斯科科湖的柔軟、深厚的沉積物之上。前湖床的潮溼沙子和粘土放大了地震波,並且非常容易發生液化,這兩者都導致地震造成的破壞急劇增加。這就是為什麼 650 公里外的地震震動了這座城市,以及為什麼這場震中位於東南 122 公里處的地震導致數十座建築物倒塌的原因。

火與土

墨西哥城的波波卡特佩特火山在地震後不久爆發,據報道導致一座教堂倒塌,造成裡面的朝拜者死亡。地震很可能引發了這次噴發,但波波卡特佩特火山長期以來一直威脅著這座城市。在過去幾年裡,這座火山一直非常活躍。蒸汽和火山灰噴發頻繁發生,這座城市一直生活在真正災難性噴發的持續威脅之下。

彷彿引發火山還不夠,地震還可能引發災難性山體滑坡。對於已經從災難中掙扎出來的倖存者來說,這些將是又一次可怕的打擊。

姊妹地震

儘管時間上密切相關,但墨西哥中部地震並非恰帕斯州地震的餘震。它是一個姊妹地震:兩次地震都是下降的科科斯板塊的板內破裂。和它的姊姊地震一樣,墨西哥中部地震是約 50 公里深處正斷層作用的結果。

您可以如何幫助

PBS 列出了您可以捐款的綜合救援組織列表。墨西哥人民在我們有需要的時候幫助了我們。現在我們可以幫助他們了。

地質力量創造了我們世界上許多自然美景,也創造了我們大量的財富。但這些過程常常是劇烈的,並且經常使我們容易受到危險的氣象事件的影響。地球上沒有哪個地方可以倖免。我們所能做的就是學會與災難共處,並在地質災害傷害我們時互相幫助。

 

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