雷鸟与孤儿海啸:喀斯喀特1700

今天是1700年喀斯喀特超级逆冲区地震和海啸316周年纪念日! 

Image is a map of the west coast of North America, the Pacific Ocean, and Japan. The 1700 Cascadia earthquake tsunami is shows as a series of ripples spreading over the entire ocean.

9.2级喀斯喀特超级逆冲区海啸截图 | 视频动画。

图片由美国国家气象局太平洋海啸预警中心 (PTWC) 提供

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


大多数说法都认为,当雷鸟和鲸鱼进行灾难性的战斗时,那是一个黑暗而充满故事的夜晚。一月份的太平洋西北地区天黑得很早:太阳已经落山好几个小时了,在黑暗和寒冷中,没有人能看到雷鸟俯冲下来。但是当她用爪子抓住鲸鱼并升起时,人们感觉到了。然后她从高空摔下鲸鱼,把它猛烈地摔在地上。大地颤抖,海水退去。有些人知道要登上他们的独木舟。有些人没有时间。然后巨大的洪水来了,摧毁了整个村庄,让许多独木舟搁浅在树上。

那是那个晚上发生事件的一个版本。


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有很多传说。在一些传说中,雷鸟是英雄:在另一些传说中,它是恶棍。在一些传说中,她(或他)正在与善良/邪恶的鲸鱼战斗;在另一些传说中,创造或改变世界的变形者是她的对手。它们已经战斗过很多次了。它们的故事在整个海岸线上流传。它们改变了陆地的形状。它们创造并摧毁。它们最史诗般的战斗震动了地球,然后导致海洋淹没陆地。人们乘坐独木舟漂浮在海中,无法回家。沿海的整个村庄都被夷为平地。幸存下来的村庄是那些靠近高地的村庄,尽管一些故事也讲述了地震如何导致整个山坡崩塌,有时将村庄埋在下面。从温哥华岛到北加利福尼亚,流传着这个故事的各种版本。

其中许多版本都有足够的细节可以确定日期。当我们这样做时,我们发现它们指的是1700年代初的一个冬夜。

但这只是故事。神话。对吧?

还有其他关于那个夜晚的故事。在海洋的另一边,在日本,1700年1月26日是晴朗的一天。有些地方多云,有些地方阳光明媚,没有大的风暴。当人们那天晚上睡觉时,没有人预料到灾难会发生。没有震动,没有任何迹象表明会发生什么,直到海啸在午夜时分到来。

Image shows a map of Japan with the locations of several coastal cities marked.
地图显示了报告1700年喀斯喀特地震海啸破坏的城镇和区域的位置。图片来源:达娜·亨特。地图由谷歌地图/MapCustomizer提供。

它势不可挡地侵入了沿海城镇。最严重的破坏发生在北部。在宫古湾地区,海啸可能达到了五米的高度,洪水冲毁或冲走了桑崎镇的十三所房屋,村民们逃往高地。随后的火灾烧毁了另外二十一所房屋。* 幸运的是,所有人都活了下来,当火灾熄灭,海水退去后,他们将能够重建家园。

在七公里外的津轻石,海岸边的房屋被冲走了。洪水推进到距离海湾一公里远的镇中心,海啸沿着津轻石河一路冲到久保田渡口。当海啸几乎到达稻荷神社下方的稻荷之下时,村民们惊慌失措。但他们和他们的神社都幸免于难。

在宫古湾以南三十公里的太槌町,午夜海啸破坏了稻田和农田,以及两所房屋和两个盐蒸发窑,但可能在城镇的主要街道前停了下来。官员报告说,在混乱中没有人——或马匹——丧生。希望其他动物也安然度过了那个夜晚。

再往南,港口城市那珂凑在海啸之夜没有遭受任何值得注意的损失,尽管一位官员报告说,28日上午,巨浪阻止了船只进港——这是退潮的海啸与涌入的海洋涌浪相互作用的结果。

在美穗,村长醒来时,看到了一系列短暂的涨潮。异常的海浪让他非常担心,以至于他派村里的长老和孩子们去了美穗神社的高地,他密切关注着大海。他着迷了:他听说海啸通常发生在地震之后,但没有发生地震。他看着海湾边的松树林被淹没,数了数有七次海浪,并对这种非常不寻常的事件感到不安,以至于对它们进行了细致的记录。

最后一个报告任何破坏或奇怪事件的地区是更南部的田边。海啸侵入了新庄的政府仓库,并使市长和其他旁观者感到惊讶,因为它到达了他在堀户桥附近的房屋附近的城堡护城河。海水淹没了阿户之浦、三狐之滨和妻良的田地。但在这里,和其他地方一样,没有人丧生。

没有人知道是什么原因导致了这场突如其来的海啸,这让人们感到震惊。官员们提交了报告,损失得到了赔偿,生活继续下去。可怜的美穗村长从未满足他的好奇心。在此之前和之后都发生过其他孤儿海啸,但到20世纪末,大多数孤儿海啸都已与其母地震相匹配。但日本1700年的孤儿海啸仍然是个谜。

然后,太平洋西北海岸的地质学家开始听到关于雷鸟和鲸鱼战斗之夜的故事。

起初没有人太在意喀斯喀特俯冲带。欧洲人已经在这里晃荡了几个世纪,但没有记录到经常困扰其他地区的巨大地震。整个俯冲带从温哥华岛中部海岸外80公里处延伸到北加利福尼亚州,看起来就像它命名的海洋一样平静。也许如果定居在这里的欧洲人没有大肆屠杀当地居民,导致他们高达95%的口述历史丢失,那么关于雷鸟和鲸鱼的更多故事就会流传下来。也许这些故事会更早地引起大家的注意。毕竟,在这个海岸生活了数千年的人们知道,每隔一段时间,地球就会剧烈震动,海水就会涌入,人们就会丧生。他们将这些知识编码在故事中,并代代相传。

到1980年代,地质学家开始怀疑喀斯喀特俯冲带喜欢搞恶作剧,就像其他俯冲带一样。毕竟,他们已经看到,当相对年轻、炽热的洋壳俯冲到大陆下方时,往往会发生超级逆冲区地震,即那种地震。在俯冲速度快(对于地质学意义上的“快”)的地方,它们更为常见,而喀斯喀特俯冲带的速度很慢。但它的洋壳是由离海岸不远的胡安·德富卡海岭和戈尔达海岭形成的,非常年轻,而且非常非常热。

Image is a diagram of the CSZ and the Cascade volcanoes, showing the location of each plate, the subduction zone, and each volcano.
喀斯喀特俯冲带及其火山弧。图片由美国国家航空航天局提供。

还有那些故事,听起来像是传说,但也非常像人们描述的超级逆冲区地震,随后是海啸。

因此,正如科学家们所做的那样,所有的地球科学人士都忙碌起来。他们中的一些人发现了喀斯喀特俯冲带沿岸突然的海岸沉降和海啸淹没的证据。其他人发现了由大地震引起的巨大的水下山体滑坡(浊积岩)。† 使用GPS测量胡安·德富卡板块和北美板块之间板块运动的地球物理学家发现它们被锁定了。哎呀,我的天哪。这东西显然喜欢在移动时搞大动作。

进一步的研究表明,一场巨大的超级逆冲区地震使部分海岸下沉,淹没了整片森林。各种线索表明它的震级至少为8.7级,甚至可能高达9.2级。来自四个不同河口的树木年轮都显示日期在1699年8月至1700年5月之间。

这时,孤儿海啸与它的母地震重聚了。不可能是别的。只有少数几个区域可能是震源,书面记录已经排除了南美洲和堪察加半岛。阿拉斯加-阿留申俯冲带沿线的地震可能会向日本发送海啸,但它的角度不对,无法造成像1700年孤儿海啸那样大的海啸。只有喀斯喀特俯冲带在正确的时间、正确的规模、正确的地点发生了地震。

这就是雷鸟与孤儿海啸的故事。像所有好的故事一样,它充满了混乱和刺激,真理与幻想交织,以及一个寓意。在这种情况下,寓意是:做好准备。你永远不知道雷鸟和鲸鱼何时会激烈争吵,当它们战斗时,其影响可能会波及整个海洋。

 

 

有关喀斯喀特俯冲带和帮助我们认识到其危险性的本土传说的精彩文章,请参阅安·芬克拜纳的《大地震和大洪水》。我试图主要补充她没有空间写到的部分。

参考文献

Atwater 等人 (2015):1700年的孤儿海啸——来自日本的线索指向北美洲的母地震。美国地质调查局专业论文1707

Ludwin 等人 (2005):1700年喀斯喀特地震的年代测定: 本土故事中的大沿海地震。地震学研究快报,第76卷,第2期

Satake 等人 (1996):从1700年1月日本海啸记录推断喀斯喀特地区巨型地震的时间和规模。《自然》杂志379 (6562), 246-249.

Satake, Kenji 和 Atwater, Brian F. (2007):俯冲带巨型地震和海啸的长期视角。《地球和行星科学年评》第35卷:349-374

 

 

*你通常不会认为火灾是洪水的危害,但是水并不会覆盖所有地方,当你的所有夜间照明和热源都由明火提供时,你最终确实会发生偶尔的火灾。

†对这些浊积岩的年代测定表明,它们平均每500年左右发生一次。所以我们实际上并没有“逾期”发生超级逆冲区地震,即使它可能随时发生。

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