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波多黎各真是禍不單行。自2019年12月28日以來,該島西南海岸已經經歷了近四千次M2.5或更大的地震。自從一月份遭受了強烈的M6.4級地震以及少數M5+餘震的嚴重震動和破壞以來,地震序列已經穩定在以中等震級地震為主的模式,很少超過M4.0。隨著新型冠狀病毒的爆發,島上大部分受驚的居民已經返回家園,希望最糟糕的時期已經過去。
不幸的是,構造斷層無視人類的需求。5月2日清晨,一場強烈的M5.4級地震襲擊,導致人們逃離新近受損的房屋。地震序列尚未結束,並且無法保證近期不會發生更大的地震。
這就是波多黎各構造環境不幸的現實。該島在火中誕生,現在被擠壓在兩個巨大的板塊之間。今天,我們將瞭解該島的一般構造環境和地震風險。下次,我們將放大到造成當前震動的斷裂帶。然後在希望不久的將來,我們將看看加勒比地區完美展示的一些非常棒的構造特徵。
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構造概覽
波多黎各是一個被複雜斷層系統包圍的小島。它夾在加勒比板塊和北美板塊之間,這兩個板塊在某些地方匯聚,在另一些地方則相互滑動。加勒比板塊相對於北美板塊以每年約2釐米的速度向東移動,這是一個相當大的運動量需要適應。這是透過複雜的轉換斷層、碰撞和俯衝機制實現的,我們才剛剛開始理清。以下是我們目前理解的一般情況概述
在該島北部,北美板塊的一部分沿著1090公里長的波多黎各海溝斜向俯衝到加勒比板塊之下。您會在這裡找到大西洋最深的部分,可觀的8380米。為了讓您對這個深度有所瞭解:如果您將喬戈裡峰或珠穆朗瑪峰放進去,您將可以在輕鬆的一天徒步旅行中從海平面到達山頂。
由於兩個板塊的斜向匯聚,還存在許多棘手的轉換斷層。其中一個斷層系統雖然是水下的,但與加利福尼亞州的聖安地列斯斷層非常相似。它是以貝蒂·邦斯的名字命名的,貝蒂·邦斯是一位非常了不起的海洋學家,我們將在不久的將來見到她。
儘管海溝很深,但這裡的俯衝並未引起活躍的火山活動。火山爆發是波多黎各不需要擔心的危害之一。這種擔憂是為東部小安的列斯群島的火山弧保留的,在那裡北美板塊大致垂直於加勒比板塊並俯衝到其下方。
在波多黎各以西,30公里寬的水下莫納峽谷是東西向裂谷的結果。這個斷層系統可能引發了波多黎各已知最大的地震之一,即1918年聖費爾明M7.5級地震。(是的,這發生在西班牙流感大流行期間。波多黎各確實在現代大流行期間發生了兩次地震。)
現在我們來到了該島的南部邊界,目前正在發生地震震動。在近海,我們遇到了穆埃爾託斯海槽及其相關的褶皺沖斷帶。在這裡,地殼薄片被推到其他薄片之下。過去這被解釋為另一個俯衝帶,但還有疑問的空間。
所有這些斷層作用都延續到整個島嶼的陸地上。對於如此小的陸地面積,活動斷層顯示出各種各樣的應力:東北-西南向擠壓、西北-東南向伸展以及西-西北至東-東南走向的左旋斷層都留下了它們致命的印記。
波多黎各動盪的過去、現在和未來
現在波多黎各在過去至少500年中,每個世紀至少經歷過一次或兩次大地震,這可能不足為奇。每年都會發生較小但仍然相當大的地震。如果您不想感受到地面震動,這裡不是您應該來的地方!
很多人處於危險之中。波多黎各的人口密度為每平方公里441人,是美國人口密度最高的地區。波多黎各西南部正在經歷快速發展,房屋、企業和基礎設施都建在鬆軟的沖積和海洋沉積物上,這些沉積物特別容易發生液化。
儘管如此,波多黎各的地震災害卻被嚴重忽視。許多當前活動的斷層在破裂之前一直未被識別。波多黎各地震網路裝置和執行的改進尚未能夠跟上需求。地質研究才剛剛開始發現先前未被識別的斷層,這些斷層威脅著未來的災難。
當前的地震群發生在剛剛開始被識別和繪製的斷層系統上。我們將在下一期中探討該系統。
參考文獻
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