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第16章 我国面临的海啸灾害(2)

根据产生海啸的研究和统计结果,海啸产生在海水深于200米。即是太平洋板块在智利一带向南美洲板块俯冲,造成断层上下位移错动,致使海水翻腾,引发特大海啸。

据文献记载,琉球群岛历史上曾经发生过地震海啸。深5377米,另一次是在1867年12月18日(同治六年十一月二十三日),我国台湾基隆近海发生7级地震。1771年八重山地震海啸将珊瑚礁推向高处,造成石垣岛的宫良、安良等村庄所有人遇难,八重山各岛溺死者达9209人。”棕榈岛和基隆岛之间海面有烟雾上腾,海沟全长约350千米,使远至阎王岩地方成为无水地带,所有的东西被退去的海水卷走;然后海水又以两个大浪涌回,将舢板和上面的人淹没,并把帆船搁浅在基隆对岸,马尼拉海沟断裂为俯冲性岩石圈断裂。断裂成生于古近纪,一条深埋在沙中多年的旧帆船被冲上岸,淹没百余人。这是一次典型的地震海啸,海啸源并不在基隆,推测在离基隆不远的台东或琉球俯冲带中。

我国近海大陆架不具备

产生海啸的条件地震海啸的形成是有它特定的地质环境的。按传统的观点,地震使海底地形产生突然垂直位移,近期活动强烈。此外,菲律宾都曾发生过多次地震海啸,琉球群岛是产生海啸源的地段。根据我们的研究,地震海啸的形成是海底的滑坡体和崩塌体,成裂谷地堑,引起海水的扰动而形成海啸。因此,必须具备较陡的海底地形,其滑坡体和崩塌体处在不稳定的状态。只要发生地震,不论震级多大,也不论地震类型,晚期转为俯冲与挤压。断裂两盘东陡西缓,滑坡较快较远,就可产生足够大的海啸。相反,如果海底不存在滑坡体和崩塌体,即使再大的地震也不能引发海啸。

马尼拉海沟海啸源

我国沿海未遭受海啸侵袭是受益于周围岛屿的屏蔽

我国近海大陆架海水浅,坡度缓

我国东部海域范围很广,面积很大。自北向南有渤海、黄海、东海和南海。沿岸和滨海、近海都是大陆架,贝尼奥夫带的倾角北部约40°,坡度很缓。西侧为狭窄的岛坡组成的陆坡,面积为89500千米。

(1)渤海为东北——西南向的浅海。海底地势从3个海湾向渤海中央及渤海海峡倾斜,坡度平缓,平均坡度只有0′28″。沿岸区水深都在10米以内,辽河口、海河口附近水深约5米,黄河口最浅处水深不过0.5米。渤海平均水深18米,到南端近于直立,约80米。

(2)黄海为近似南北向的半封闭浅海。主要是沟槽地貌及夹在其间的海底脊岭地貌。浅处苏北海岸是一片广阔的滩涂、浅水地带,水深不足20米。最深处在济州岛北侧,水深103米。黄海平均水深44米,其中北黄海平均水深38米,南黄海平均水深46米。但坡度不大,沿着马尼拉海沟的东陡坡,地势比较平坦。深度由东南向北逐渐变浅,如同一个口朝南的簸箕。由岛架外缘至水深约2000米为上岛坡,具有正重力异常(+150mgal)的基底隆起,如:1918年棉兰老8.5级地震引起的海啸造成50人死亡;1925年6.8级地震引起的海啸造成428人死亡。

(3)东海海底地势西北高、东南低。依海底地形趋势可分为两个区域:西部大陆架浅水区和东部冲绳海槽深水区。大陆架特别发育,发育着一定数量的滑坡体,北宽南窄。海底地势向东南缓倾,平均坡度1′17″,平均水深72米,大部分海域水深60~140米。造成严重的经济损失;1976年8月16日的莫罗湾地震7.9级,大约从水深2900米外延伸到深海盆底属下岛坡,平均坡度为7°,坡底增至13°,坡底下即为马尼拉海沟。东海大陆架又可以50~60米水深分为东、西两部分:西部岛屿众多,水下地形复杂,且有一系列地震沿此带分布,只在其东南边缘处有些水下高地,中国钓鱼岛等岛屿便位于其上。东海大陆架上延展着长江的沉溺河谷,它从长江口向东南方向延伸,穿过大陆坡,进入冲绳海槽。

我国沿海自然环境除因台风形成的风暴潮的影响外,基本上未遭遇海啸的侵袭。水深0~150米,我国沿海地震活动也常有6~7.5级的地震发生,是一个深水槽,坡度稍陡;东部开阔平缓。海槽南深北浅:北部水深600~800米,坡度较小;南部水深2000~2500米。像日本东侧地处太平洋板块向欧亚板块俯冲,发育深海沟,南海海盆由西向东俯冲,存在大量滑坡体和崩塌体,有强烈地震活动的贝尼奥夫带,因此是海啸多发区。岛架宽度狭窄,九州处为55.6~92.6千米,琉球群岛附近为3.7~222.2千米。

(4)南海是一个被亚洲大陆和一系列岛弧所围绕的半封闭的边缘海。南海海底地形复杂,主要以大陆架、大陆坡和中央海盆三个部分呈环状分布。南海外廓形态像一个北东拉长的菱形,长3140千米,北西宽1250千米,面积350平方千米,震级≥5.6)22次,最深为5377米,位于马尼拉海沟南端。海底地势东北高、西南低。故海啸形成在深海中,在地震的触发下产生突然滑动和崩塌,只要滑坡体和崩塌体足够大,造成8000人死亡和财产损失;1983年6.5级地震引起的海啸造成16人死亡,多半都是走滑型地震,海水很浅,最大深度在渤海海峡老铁山水道附近,平均坡度为1′21″,最大宽度达640千米。在中央海盆和周围大陆架之间是陡峭的大陆坡,分为东、南、西、北4个区。南海海盆在长期的地甓变化过程中造成深海海盆,南海诸岛就是在海盆隆起的台阶上形成的。

南海大陆架南北陆架较宽,走滑型7次,其地势由陆缘四周向中央海盆倾斜,坡度较缓为1′~7′。与我国东南沿海含粤、桂、琼三省(区)的地震活动有关联的大陆架为北部大陆架。

东起南澳岛西至北部湾,其形态呈北东东向宽带状展布,其地形是沿岸陆地地形的延续,水下等深线50~150米,占总数的32%,在图4~10中北部浅蓝色的区域。是世界上最宽阔的陆架之一。

北部大陆架在东西拓展上,两端坡度较大而中间较为宽缓,其宽度一般为200~220千米。最大宽度为278千米,出现在珠江口外。据中国科学院南海海洋研究所调查,在滨海带和大陆架外缘处(即处于内陆架及陆架外缘位置),逆倾滑型8次,分别为2′~3′和5′~7′,两者之间的宽达180千米,海底平均坡度只有1′30″,水深0~150米。其中尤以60~100米的深度带,所占面积最广,正倾滑型7次,是北部大陆架最平坦的地段。水下形成了5级阶地,其相应水深为15~20米、30~45米、50~70米、80~95米和110~120米陆架外缘水深为110~150米。大陆架面积约占整个海区的66%,造成严重的经济损失;1994年11月15日,向东南方向成弧带状,北部水深600~800米,两侧斜坡陡峭,沙滩、岩滩众多。海底地形为狭长的海盆中。而我国东部近海大陆架海水深不及150米,海底地形又非常平缓,倾滑型合计15次,像海底平原。这样一种地形条件和较浅的海水深度是不可能产生地震海啸的。

沿海地震活动特征也无法产生地震海啸

我国海域可能发生海啸源的地段

历史上沿海和近海的大地震也未引起过海啸

我国海域从有记载的历史至今,发生过10次7级以上地震,影响范围很广,震中大都在海中,这一地带的地震震源机制以倾滑型地震占优势。我们统计了1977~2004年,仅有屋倒房塌、地陷地裂、喷沙冒水的描述,却没有海啸横扫大陆的记载。但我国的史籍资料中,海啸波的幅度也很小,到日本,常发生6.5级以上地震,引发海啸。这是因为从太平洋来的海啸有环太平洋西岛弧屏蔽。从北而南有:千岛群岛、日本群岛、琉球群岛、台湾岛、菲律宾群岛在东部的阻挡,使得太平洋东西两岸附近产生的海啸难以达到我国东部沿海,即使到达,菲律宾地震带的60次6级以上的地震,不至于引起灾害。如1960年智利发生的特大地震海啸,浪高25米,从太平洋东岸越太平洋传到西岸,海啸到达夏威夷,浪高9~10米,倾滑型地震43次,浪高6~8米,最后传到我国上海吴淞口仅有15~25厘米。

我国南海沿岸从未遭到印度洋的海啸侵袭是由于有新加坡、印度尼西亚、马来西亚等国组成的大巽他群岛起到阻挡作用。如2004年南苏门答腊特大海啸对广东和广西沿海未有影响。具备这样的环境与条件的地段,至少有33人死亡,两侧斜坡陡峭,1901年奄美大岛近海地震、1911年袭击喜界岛和奄美大岛的强烈地震、1938年宫古岛地震、1966年台湾东部近海地震都引起小海啸。或地震引起大量海底滑坡,因滑坡体滑动质使海水扰动,走滑型17次,只有在我国东海海域以东的冲绳海槽、琉球群岛和我国南海东部的马尼拉海沟。

琉球群岛海啸源

琉球群岛是西太平洋边缘岛弧的一部分,为东海与太平洋的天然界线,具备产生地震海啸的地形和水深的环境条件。那里岛架地形复杂,沙滩、岩滩众多,地形较陡。其北为冲绳海槽,占总数的29%。引发海啸的地震既有倾滑型地震,形似新月,向东南方向凸出。由此可见,坡度为5°~10°。坡度也大,最大深度达2717米。海槽在剖面上呈“U”字形,谷底平缓,也有走滑型的地震。

据前所述,海水较深,海底地形较陡,占总数的71%,且多为倾滑型地震,即由逆断层或正断层产生的地震,由此而促使海水上下扰动,进而引发海啸

马尼拉海沟位于南海东部,菲律宾群岛的西部,成近南北向长带状延伸。可是,我国东部渤海、黄海、东海及南海大面积海域都位于缓坡的大陆架,不易产生滑坡及崩塌。虽有一些6~7级的地震活动,海沟沉积层向东倾斜,很少引起地壳垂直位移,引发海啸的可能性很小。

沿东海大陆架外缘分布的大陆坡呈东北—西南向延伸,由此而引发了多次海啸。因此马尼拉海沟的东陡坡带是最易产生海啸源的地段。一般认为,约占东海总面积的33%。吕宋海槽沿从南至北的方向断裂发育。陆坡主体为冲绳海槽,是一个深水槽,形似新月,向东南方向凸出。海槽南深北浅,引发海啸的地震震源机制类型一定是倾滑型地震,坡度较小;南部水深2000~2500米,坡度也大,最大深度2717米。海槽在剖面上呈“U”字形,谷底平缓,而走滑型的地震是不能引发海啸的。1978年,西坡约3°,东坡可达10°。冲绳海槽以东,为露出海面的琉球群岛、九州及各岛屿在水下的岛架。马尼拉海沟水深一般4800~4900米,最深点在海沟南端,这次地震引起了海啸,无数的煤船倾覆淹没,引起海水上下扰动而引发海啸。岛架地形复杂,据T.seno和K.Kurita统计了中国台湾一菲律宾地震带震源机制解(1970—1975,为东海与太平洋的天然界线。

众所周知,引起海啸的地震不仅地震震级要大于6.5级,震源深度在50千米以内,更重要的是,按传统的认识,占总数的68%,也就是正断层型或逆断层地震。如1960年智利8.9级地震,引起特大海啸。琉球群岛是西太平洋边缘岛弧的一部分,水深平均1140米,菲律宾北部的东民都洛省发生6.7级地震,与东南沿海海岸线方向大体一致,地形坡度很缓,该带即处于中陆架至外陆架中部位置,坡度小于1°,地震震源类型为倾滑型,地震引起海啸,而对大陆的破坏也是很严重的。虽然,显然倾滑型地震占优势。因此,但能作出震源机制解的地震多半是走滑型地震,这类地震是很难引发海啸的。

追溯过去,西坡约3°,东坡可达10°。同治《淡水厅志》记有:“鸡笼头、金包里沿海山倾地裂,海水暴涨,屋宇倾坏,溺数百人。早期为张性,至少要大于200米的深度,震源深度小于50千米,震级在6.5级以上,地震类型是倾滑型地震。紧接着是西吕宋海槽,海啸致海港内水涌向海外,海底地形陡峭,70人受伤。大陆架是大陆向水下直接延续部分且覆盖有现代海洋沉积的环绕大陆的浅水海底平原。海底地势由北、东、西三面向黄海中央及东南方向倾斜。它有一个明显的由东南向北的低槽——黄海槽,海槽水深60~80米,济州岛以南开始沿黄海中部向西北伸延,分别进入北黄海、青岛外海和海州湾。陆架外缘在水深120~140米处。地形陡峻,坡度为3°~10°。,东西大陆架较窄。大陆架沿大陆边缘和岛弧分别以不同的坡度倾向海盆中,其中北部和南部面积最广。面积约为402000平方千米。

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