历史上的今天:2015年智利伊亚佩尔地震(9月16日)

注意:本文内的所有时间均为当地时间(西九区,UTC-9)。

概述

2015年智利伊亚佩尔地震,是指2015年9月16日19时54分发生于智利科金博大区乔阿帕省伊亚佩尔近海的强烈地震。据美国地质调查局测定,该次地震震级为Mw 8.3级,震源深度约25千米,最大修订麦加利地震烈度为8(VIII)度。而智利大学地震服务局认为该次地震的震级为8.4级,中国地震台网测定的结果为8.2级。

烈度分布图(USGS)

 

背景

智利中南部历史地震的主要震源域和发生履历(USGS,Beck et al. (1998),AOB)

这次地震发生在纳斯卡板块与南美洲板块边界的交界处,是一次典型的逆断层事件。其中,纳斯卡板块会74 mm/a的速度向东移动。本次地震的震源域整体位于2010年智利大地震(Mw 8.8)的北侧。根据美国地质调查局的分析,本次地震的震源域沿智利海沟延伸,长达250千米。由于这次地震发生在较浅的位置,因此引发了高度超过4米的大海啸。

在同样的领域内,曾在1880年(震级不明)和1943年(M8.1)发生过巨大地震。不过,由于测站数量等原因,发生在1950年代之前的地震的推定震源域误差较大,甚至对于一些连观测数据都没有的历史地震,其震源域更难以推测。只根据上述数据来看,这次地震的震源域附近,每隔70年左右就会发生一次巨大地震。

关于1943年的8.1级地震,不仅在智利沿岸观测到了4至5米高的海啸,就连在太平洋对岸的日本沿岸也观测到了约30厘米高的海啸。而2015年智利伊亚佩尔地震引发的海啸也基本符合这一情况。

在这次地震发生之前,布设在智利中部沿岸的GPS地壳变动观测网就已经观测到了纳斯卡板块向收敛方向的较大的位移速度。根据这一现象,一些学者在2012年推测出,此次震源域对应的区域内板块间的黏着十分显著。

在这次地震震源域以北长达500 km的区域在1922年发生过强烈地震(M8.4)后就再也没有发生过较大的地震。由于1922年的8.4级地震,不仅使得附近海域遭受到了高约9米的海啸袭击,日本沿岸也观测到了约70厘米高的海啸。

海啸

地震发生后,太平洋海啸预警中心向智利沿岸发布了海啸警告。随后,厄瓜多尔、秘鲁、新西兰、斐济、索罗门群岛、美国夏威夷州、美国加利福尼亚州和日本均向沿岸地区发布了相关的海啸预警。根据智利内政与公众安全部的数据,因海啸而避难的人员共计约有100万人。第1波海啸在地震后的几分钟内到达了智利科金博大区的沿岸。一些大型渔船被冲上街道,受损严重。而位于科金博大区内的通戈伊海滩已被完全摧毁,淹没于水下。

一些船只搁浅在科金博大区海滩附近的一条街道上(File:Embarcaciones varadas en Coquimbo.JPG,维基共享资源)

震害

该地震共造成15人死亡,6人失踪,约4000人受灾。据当地居民称,震感持续了约3分钟。根据智利国家紧急事务办公室的统计,这次地震导致约180栋房屋完全被毁,约450栋房屋被部分损毁。

余震

地震发生后的2小时内,震中附近发生了至少12次4.9级以上的余震。此后,余震依旧不断发生,且几乎每天都会有6级以上的余震发生。其中,最大的一次余震(Mw 7.6)发生于主震发生后26分钟,即20时18分。

参考来源

历史上的今天:1960年智利大地震(5月22日)

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。

2019年1月20日智利科金博大区6.7级地震速报

据美国地质调查局测定,当地时间2019年1月20日21时32分(北京时间9时32分),智利科金博大区近海发生强烈地震。该次地震震级为矩震级6.7级,震中位于南纬30.074度,西经71.423度,震源深度约为53.0千米,最大烈度为7(VII)度。

美国地质调查局发布的烈度分布图。

德国地球科学中心测定的震级与美国地质调查局相等,均为6.7级。中国地震台网测定的震级数值上较低,为6.6级。

德国地球科学中心测定的震中。

历史上的今天:1575年瓦尔迪维亚大地震(12月16日)

1575年智利瓦尔迪维亚地震,是指1575年12月16日当地时间14时30分前后一场发生于智利中南部的大型逆冲区地震,其震央被认为是瓦尔迪维亚附近,因此后人命名为「瓦尔迪维亚地震」。因为这属于比较久远的事件,地震强度、烈度等都没有准备的数据,但根据各种研究显示,这场超巨大地震的震级大约是M8.5~9.5(后述)。

震害情况

根据纪录,摇晃由智利中部康塞普西翁(Concepción)到南部城市卡斯楚市(Castro)皆能感受到;这次地震引发了巨大海啸。海啸波沿着瓦尔迪维亚河推进了25千米,侵袭了瓦尔迪维亚。震后,新帝国镇、瓦尔迪维亚、卡斯楚的海岸有沉降。其馀震持续40天。

瓦尔迪维亚因海啸而遇难的人有100人,其他城市则没有提及。另外,因山体滑坡而形成的堰塞湖于翌年四月崩坏,造成1200位南美的原住民遇难。

规模评估

根据纪录,这地域除了1575年这一次之外,还有1737年、1837年、1960年(即智利大地震)有多次巨大地震的纪录。研究发现1737年的地震、海啸纪录比起其他不甚显着;而1837年的地震相当显着,海啸甚至有到达日本,但比起这一次和1960年的地震,地壳变动的纪录只侷限于南部,因此1837年的地震震级推估比较小、但比1737年的为大。

于智利城市毛利(Maullin)的一个河川掘出试掘坑进行地质调查,发现到横跨二千年的数个海啸堆积物,其推估年代由最新开始为:1960年、1575年、1280~1390年、1020~1180年、430~660年、纪元前80~纪元220年。而上述1737、1837年的海啸沉积物并没有被发现,推断只有特别巨大的地震才会留下痕迹,由此试算震级相当于1960年的超巨大地震(Mw 9.5前后)的间隔为约300年。

从各个方向的纪录到调查结果看,地震学家推估这次「1575年瓦尔迪维亚地震」的震级与1960年智利大地震相距不远(Mw 9.5)。

纪录史上最大地震的可能性

智利一名地震学教授Marcelo Lagos发现一个由这次地震所产生,四倍于1960年地震所产生的山体滑坡规模的痕迹,他认为这场地震有可能是史上最大的一场地震。

参考资料

共同作者

  • @许 智豪