去年袭击弗吉尼亚州中部并震撼美国东海岸各城市的令人意外的5.8级地震,在许多方面都打破了纪录。科学家表示,它不仅比以往任何一次震动都让更多的美国人感受到,而且它引发的滑坡面积也比世界上任何其他有记录的地震都要广。对该事件引发的地面运动的详细分析还表明,华盛顿特区和其他受影响的人口中心可能面临比先前认识到的更大的地面运动风险。
美国地质调查局(USGS)位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的地震学家苏珊·霍夫在本周于北卡罗来纳州夏洛特举行的美国地质学会年会上报告说,2011年8月23日发生在弗吉尼亚州矿物镇附近,大致位于美国首都西南偏南130公里处的地震,是自1897年以来袭击美国东部最强烈的地震。她指出,从佛罗里达到加拿大东南部,再到西至威斯康星州,都有震感。据一些估计,多达三分之一的美国人口受到了这次地震的震动。
由于包括美国东部地下的岩石的年龄、类型、温度和密度在内的多种因素,地震波在那里比在美国西部各州传播得更有效率。霍夫指出,5.8级地震震动的区域面积与2010年4月袭击下加利福尼亚州的更大的7.2级地震震动的区域面积大致相同。
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地震破坏
弗吉尼亚州地震的强度足以对华盛顿的一些地标性建筑造成严重破坏。国家大教堂遭受了约2000万美元的结构性损坏,包括雕像掉落和滴水嘴兽破裂。在华盛顿纪念碑,大部分损坏都集中在169米高的方尖碑的金字塔形顶部。在纪念碑附近的一个仪器收集的地震数据分析表明,地面运动引起的加速度不超过0.07g。这通常不会被认为会造成损坏,但加利福尼亚州奥克兰市咨询公司AMEC的工程地质学家唐纳德·威尔斯表示,他的团队的模型表明,经过的地震波像音叉一样振动了这座又高又细的纪念碑。
来自弗吉尼亚州地震的其他数据表明,与先前认为的相比,美国东海岸的城市可能更容易受到未来同等规模地震的影响。加利福尼亚州门洛帕克市美国地质调查局的地震学家鲁弗斯·卡钦斯说,从去年的地震辐射出的地震能量异常高的比例 направлена на东北方向,那里沿着该地区的断层网络分布着几个主要人口中心。他告诉会议,这种地震能量的优先集中和放大现象已在世界其他断层密布的地区被注意到,但在美国东部尚未被测量到,部分原因是那里的大地震不那么频繁。
卡钦斯建议,应该在华盛顿和东海岸其他城市内部和周围部署更多的地震仪,以评估该地区产生的地震波可能被放大的程度。“我的猜测是,这将是相当大的,”他指出——可能高达通常预期值的3到5倍。除了揭示地震风险外,这项工作还将揭示是否需要对特定建筑物进行改造,以使其能够承受未来的地震。
创纪录的落石
丹佛市美国地质调查局的地质学家兰德尔·吉布森报告说,对于5.8级地震来说,异常大的地面运动也引发了超出预期的广阔区域的落石。他和一位同事在地震发生后的几天内调查了地震周围区域的新鲜滑坡。没有落石造成任何损害或人员伤亡。
尽管单个滑坡规模不大,但落石模式创造了纪录。吉布森说,之前的研究表明,5.8级地震不应在距震中60公里以外的地方引发滑坡。但他报告说,去年的地震在至少245公里以外的地方造成了落石。“这是迄今为止有记录的同等规模地震的最大距离,”他指出。