社交媒体上流传的视频显示,一道 18 英尺高的水墙正在地平线上逼近。
当巨浪冲击海岸时,声势达到顶峰,淹没了已被致命的 7.5 级地震摧毁的建筑物,这场地震上周末袭击了印度尼西亚苏拉威西岛北部(并引发了洪水)。地震和海啸已造成一千多人死亡,预计死亡人数还会上升。海啸令当地居民感到惊讶,起初也令一些地质学家感到惊讶,因为破裂的断层并非通常与海啸相关的类型。
大多数大型海啸,例如 2004 年印度洋盆地周围造成 20 多万人死亡的高达 100 英尺的巨浪,都是由俯冲带的突然猛冲造成的——俯冲带是指地球构造板块之一缓慢俯冲到另一个板块之下的地带。海底的这种隆起迫使海水向上和向外涌出。然而,最近摧毁苏拉威西岛帕卢市的海啸,与“走滑”断层有关,在这种断层中,两个板块彼此错动。“这不是你会预测到的事情,”哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的地震学家吉姆·加赫蒂说。
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但走滑断层也可能通过几种不同的机制产生海啸,地质学家一直在通过 Twitter 和其他社交媒体平台实时评估这次事件。他们说,这次事件说明了印度尼西亚 14,000 多个岛屿下方的复杂构造混乱。
印度尼西亚灾害管理局 @BNPB_Indonesia 发布了 #海啸 和 #地震 破坏的航拍照片 #帕卢 #印度尼西亚 pic.twitter.com/VRUecgJnH0
— 理查德·伍兹 (@RichardWoodsNZ) 2018 年 9 月 29 日
水下山体滑坡
地震的震动可能松动了海面以下斜坡上的沉积物,引发了海底滑坡,将水挤出并使其像火箭一样冲向岸边。长期以来,人们都知道这种事件会引发大规模海啸;1958 年阿拉斯加利图亚湾发生的 7.8 级地震引发的山体滑坡引发了超级海啸。它将海水咆哮着冲上山坡,达到 1,700 英尺的高度,至今仍是现代史上记录到的最大海啸。
另一种可能性是断层本身的运动引发了海啸。虽然断层是水平移动而不是垂直移动,但帕卢湾海底陡峭的斜坡和其他独特的地貌可能在地震期间随着它们的移动将水推到前方。“这就像把你的手伸进浴缸里,”肯特州立大学的地质学家克里斯·罗文说。德国卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员已经使用海啸模型进行了初步研究,发现断层的横向运动和海湾的地形足以产生像袭击帕卢的海啸那样大的海啸。
这两种可能性并不互相排斥。“我认为最有可能的情况是两者兼而有之,”牛津大学的地质学家奥斯汀·艾略特说。无论是什么原因,帕卢位于狭窄的 V 形海湾的末端“是海啸最糟糕的地方,”艾略特说,因为不断变窄的通道将水汇入越来越狭窄的空间,使海浪变得更高。
印度尼西亚 #地震 在 #帕卢 附近地区造成了“液化”。这些前后照片拍摄于 8 月 17 日和 10 月 1 日,就在穆蒂亚拉 SIS 阿尔-朱夫里机场以南。pic.twitter.com/iYLskCqED1
— 数字地球 (@DigitalGlobe) 2018 年 10 月 1 日
构造拼图
帕卢-科罗断裂带是在这次地震中破裂的系统,它位于多个构造板块汇聚的地质复杂区域的中心。在印度尼西亚西部下方,印度-澳大利亚板块被推到欧亚板块下方,偶尔会产生经典的逆冲型地震,从而产生巨大的海啸(就像 2004 年的 9.1 级地震一样)。但在印度尼西亚东部,苏拉威西岛所处的位置,印度-澳大利亚板块顶部是不会俯冲的大陆地壳——因此它只是直接撞击欧亚板块的地壳,使其破裂。“你有点像得到了这个小板块的拼图,”罗文说,创造了一个复杂的环境,其中“有很多活跃的危险断层。”

图片来源:阿曼达·蒙塔涅斯;来源:美国地质调查局
自 1970 年代以来,帕卢-科罗断层的危险就已为人所知,艾略特说。1990 年代和 2000 年代的工作表明,断层两侧的板块以“比圣安地列斯断层更快的速度”朝相反方向移动,他说,这意味着断层沿线正在积累相当大的应力。2017 年的一篇论文 将该断层确定为该地区最危险的断层,并认为未来的破裂最有可能发生在帕卢所在的山谷中心。
伦敦大学皇家霍洛威学院的地质学家罗伯特·霍尔说,帕卢位于这个位置加剧了破坏,因为山谷中充满了“平坦、脆弱、柔软、潮湿的沉积物”,他也是 2017 年论文的合著者。“在上面建造就像在果冻上建造一样,”因为这种松散的地面会加剧震动,他说。(1985 年的墨西哥城地震也发生了同样的情况。)
需要对海湾海底进行调查,以确认苏拉威西海啸的原因。他们可以寻找滑坡的迹象,以及断层移动了多少的线索。无论它是如何引发的,这次事件都清楚地表明,地震活跃地区的沿海社区不仅应该担心来自俯冲带的海啸——这需要更好地传达给当地社区,艾略特和其他专家说。他补充说,底线是:“如果你在海岸边,并且感觉到如此大的地震,你就应该假设发生了海啸。”