历史上的今天:1960年智利大地震(5月22日)

智利大地震,发生于1960年5月22日智利当地时间15时11分20秒(即北京时间5月23日3时11分20秒)。地震震中位于智利中部的比奥比奥大区,地震强度一般被认为是矩震级Mw 9.5,亦是至今为止人类观测史上最强的一次地震。地震除了在智利造成广泛的震害之外,还产生巨大的海啸侵袭太平洋各国的沿岸。

板块介绍

孕育出智利大地震的是一道全长约5900公里的秘鲁—智利海沟,纳斯卡板块于该处以每年70毫米前后的速度向东隐没到南美板块之下,压力在长年累月的积聚后释放,产生强烈的地震。

由1900年开始计算至截稿当天,秘鲁—智利海沟孕育出19次强度超过M8.0的巨大地震威胁南美各国,这包含1906年厄瓜多尔地震(Mw 8.8)、2010年智利大地震(Mw 8.8)等。其中最具代表性的就是1960年的智利大地震。

巨大的前震、以及巨大的前震

1960年5月21日当地时间早上6时02分,一场强度达矩震级Mw 8.1的巨大地震侵袭智利中部比奥比奥大区(且为当年第二强的地震),根据美国地质勘探局给出的数据,最大烈度达到Ⅷ(八)度。这场地震摧毁了康赛普西翁城市三分之一的地区,并造成智利南部通讯中断。当时的总统取消了纪念伊基克海战的「海军光荣日」庆祝活动,转向监督震后的紧急援助。

翌日(1960年5月22日)当地时间早上6时30分、6时32分,两场强度分别为Mw 7.1(为当年第十强的地震)和Mw 6.8的强烈馀震发生在上述地震稍东的位置,最大烈度为Ⅶ(七)度

来自大地的最后警告发生于本震来临前的15分钟,1960年5月22日当地时间下午2时56分,一场强度达矩震级Mw 7.8的强烈馀震再度袭击智利中部比奥比奥大区(为当年第四强的地震)最大烈度更录得Ⅹ(十)度或以上

三场震级超过7.0、而且均足以写入当年十大最强地震之中的强烈地震,任谁也没有想过它们也只是先锋部队。

 

装载数百年能量的主震

1960年5月22日当地时间下午3时11分20秒,正当智利民众因为刚刚发生的大地震(上述的Mw 7.8地震)仍然惊魂未定,比奥比奥地区的地底35公里处,隐没带一处终于因为多次强烈地震的触动而再也承受不住,释放可能已经积累近四百年的巨大压力。

本次超巨大地震涉及的震源域被认为长800至1000公里、阔200公里即由阿劳科延伸至奇洛埃群岛),整体平均滑动量20米,其中震源地以南的一个超过200公里长的区域滑动约30米。不同的机构或学者计算出来的震级由Mw 9.2—9.6不等,但美国地质勘探局提供的官方数字为矩震级Mw 9.5,亦是社会大众所认知的数字。

这场地震可以说是人类观测史上最强的一次地震,以能量比较的话,是2004年苏门答腊外海地震(Mw 9.3)的约2倍、2011年日本东北地方太平洋外海地震(Mw 9.1)的约4倍。

地震动因涉及广阔震源域的滑动,持续了十分钟,而且有感范围超过40万平方公里。烈度Ⅶ(七)度以上的地区由南纬38度的列乌列乌湖延伸至南纬42.5度的卡斯楚市,最大烈度根据美国地质勘探局提供的测站数据可能达到Ⅹ(十)度或以上,而美国海洋及大气总署的显着地震数据库更标示其地震最大烈度达Ⅻ(十二)度。

 

横扫太平洋各国的致命海啸

根据美国海洋及大气总署的海啸数据库,智利的沿岸在当天率先受到平均波高5至10米、最大波高25米的海啸袭击。海啸接着以时速数百公里横越太平洋,于十五个小时之后到达夏威夷群岛,并在东北岸的希洛录得10.7米的波高,造成61人死亡;美国加洲和阿拉斯加州均录得最大2米前后的波高。

南太平洋各国如英属皮特肯群岛(最大12.2米)、美属萨摩亚群岛(最大4.9米)、纽西兰、澳洲、斐济共和国等亦先后受到不同程度的海啸袭击;至于东亚地区,日本的太平洋沿岸在地震发生的二十二个小时后,受到最大6.4米的海啸冲刷,最严重的受灾地域是东北地区和北海道地区,总共造成142人遇难和超过800人受伤。

经过长距离的横渡,海啸的能量在到达中国的沿岸地区已大幅消减,但在台湾基隆港仍然能录得1.1米的波高,但当时民众却以为是潮退而跑到海边捡拾贝壳而被海啸捲走,造成200多人死亡;另,得菲律宾和台湾抵挡大部份海啸波的香港(当时英属)亦录得0.3米的海啸,是有纪录以来最高的一次。

 

唤醒火山

在智利大地震的一年之内,一共有四座火山喷发。其中座落于震源域附近的普耶韦火山更是在本震的38小时后随即发生大规模喷发(火山喷发指数达VEI 3);另外有两座火山于震后49日和震后54日发生小规模喷发;七个月之后,同样在震源域附近的卡尔布科火山亦发生大规模喷发(火山喷发指数达VEI 3)。

后来有研究指出,1900年至今的数次超巨大地震(即指Mw 9.0前后),均在震后数年内诱发震源附近的火山喷发,箇中原因可能是震后的应力方向改变令压迫火山岩浆的力量减低,从而令可活动的岩浆更容易冲破地表产生喷发活动。指得一提的是,2010年发生的智利大地震(Mw 8.8),上述四座火山之中,亦有三座于地震后喷发。

 

该区巨大地震的活动间隔

本次地震涉及的震源域在古时亦曾发生多次地震。从海啸堆积物调查可得知,该域自十六世纪以来发生过三次巨大地震,分别在公元1575年、1737年、1837年。其中,堆积物的规模中亦得知,1737年和1837年的规模比1960年的为小;而1575年的堆积物则与1960年媲美,因此可推定其震级可能亦达到Mw 9.5前后。透过这样的挖掘调查,地震专家归纳出1960年等级的超巨大地震回归週期应该不少于300年。

2010年智利大地震的震源域(长度700公里)邻接着1960年震源域的北侧。

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