本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
亲爱的各位,本月我如此缺席,实在抱歉。这几个星期发生了很多事情:由于我们旧住所的问题,我们不得不迅速找到新的住处。经过一番疯狂的寻找,我们找到了一栋美丽的新家——就在我们搬进去的前一天,我的室友住院了两周。然后我又病了。所以,是的,这有点令人不安。
但我们现在已经度过了最糟糕的时期,我可以回到谈论岩石破裂的好科学了!
我们将从一点地质学杂谈开始。我这个月一直在收集链接。我想你会喜欢我扔进样品袋里的那些闪亮的东西的。
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为什么地质学很重要:水坝建设版
去年,您可能曾带着敬畏和不安的心情观看加利福尼亚州的奥罗维尔大坝差点崩溃。今年,我们有了关于发生了什么的报告,结果发现,当地质学涉及水坝时,它的确非常重要。忽视它,你将自食其果。
对去年冬天奥罗维尔大坝附近灾难的调查揭示了该大坝在建设和维护方面存在诸多问题,但其中一个问题很突出:即使在工人建造大坝时,他们也在对他们被指示在3000英尺长的主防洪溢洪道上铺设混凝土的被侵蚀、破碎的岩石发出警报。
1966年秋季的施工报告显示,存在大量的松散粘土、“碎石”和“非常少的坚固岩石”。据一位监督这项工作的州工程师说,地表是如此破碎,以至于一位工人一度拒绝再做任何准备工作,直到他得到老板的批准。承包商告诉加利福尼亚州水资源部,它需要挖得更深才能找到更坚固的岩石。
但DWR限制了承包商提出的额外挖掘工作,调查人员现在说,这一决定可能是出于金钱动机。
由于没有人刮掉腐烂的岩石并将大坝和溢洪道安装在坚固的石头上,溢洪道被削弱并开裂,导致了一些相当严重的侵蚀和近乎灾难性的破坏。
为什么地质学很重要:火灾和泥石流版
同样在加利福尼亚州:去年年底,植被在大规模可怕的火灾中被烧毁的山坡,在遭受冬季降雨袭击后,现在正在滑动和滑落,导致至少有二十多人丧生。如果你了解地质学,这也是完全可以预测的。
随着山脉的隆起,侵蚀会将其摧毁。南加利福尼亚州的山脉正在快速隆起,受到该地区活动断层的作用的挤压。这会产生陡峭的斜坡,这些斜坡会迅速侵蚀,尽管大部分侵蚀发生在不频繁的事件中,例如大火灾后的大暴雨。
我们知道,风险因地形而异,滑坡多发区的一些地方比其他地方更危险。在一些地区,风险最高的区域位于滑坡多发斜坡的下方或下游,在碎屑流出并停下来的地方。不幸的是,当开发商在滑坡多发山脉中或周围建造时,很少有人意识到这些风险。
如果我们想让我们的公民更安全,让我们的城镇和城市更不容易遭受灾难,我们将不得不开始关注不那么吸引人的地质现象,如地震和火山。我们将不得不接受,如果我们不正确地绘制和减轻它们的危害,我们想要居住和工作的地方可能会非常危险。
说到山体滑坡,看看这移动的地球!
在我自己的家乡州,另一次山体滑坡正在让政府机构非常担心。现在有一些非常精彩的无人机拍摄的镜头。
目前看来,这次山体滑坡正处于二级蠕变阶段。在一些斜坡中,不会发生向三级蠕变阶段的转变,并且斜坡会随着时间的推移缓慢变形。在其他情况下,斜坡会加速至破坏。这种行为主要受形成滑坡的材料的特性控制,(如上图所示)在响尾蛇山岩崩的情况下,这些材料目前正在累积破坏。在许多情况下,这种破坏会导致强度减弱,例如抵抗运动的能力下降,从而使斜坡迅速坍塌。在其他情况下,材料能够在变形时保持其强度,并且不会发生向三级蠕变的转变。控制这种行为的其他因素将包括斜坡的几何形状(在这种情况下非常复杂)以及如果发生大降雨,岩体的反应。在许多情况下,最好的指导可能是同一材料中其他岩崩的行为,证据来自该地区的山体滑坡沉积物。
在该山体滑坡决定它想去哪里、速度有多快以及何时之前,我想我不会开车经过附近的州际公路……
来自太空的地震!
在所有这些悲观和厄运之后,让我们以一个更令人兴奋的音符结束。您知道有些地震来自太空吗?它们是!当陨石落下并爆炸时,它们就会发生,最近在密歇根州发生了一起。完全激动人心!
1月18日晚上8点08分(当地时间),密歇根州数百人以及美国周围大约六个州和加拿大最南端的人见证了天空中壮观的景象。一颗以估计时速 58,000 公里(来自美国宇航局)的速度行进的流星在密歇根州东南部解体,形成了一场让所有有幸看到它的人眼花缭乱的灯光秀。任何以如此快的速度行进的大物体在穿过大气层时都会产生冲击波,而这颗流星的冲击波恰好被该地区地面上的一系列敏感仪器记录下来。
灵敏的次声仪器与美国中部和东部的地震仪共同部署,作为美国国家科学基金会资助的美国阵列实验的一部分,当其余仪器转移到另一个区域时,158 个仪器被永久保留下来。普通的地震仪记录了传递到地面的冲击波能量,其测量值相当于 1.8 级地震。然而,次声仪器通过感应气压的变化来测量空气中的声(声音)波。
这真是太棒了。链接中有更多信息。当天文学和地质学碰撞时真是太神奇了!