2021年9月27日
2023年2月15日土耳其安塔基亞與卡赫拉曼馬拉什市區(qū)地震前后對(duì)比( 圖片來源/ 谷歌地球)
走滑斷層示意圖(供圖/蘇德辰)
地球表面的震動(dòng)叫作地震,通常由斷層活動(dòng)、巖漿活動(dòng)、火山噴發(fā)、隕石撞擊或者重力塌陷所引起,尤以斷層活動(dòng)為首要原因。人工核爆炸或采礦、采集油氣等也可引起地震,但震級(jí)通常較小,破壞范圍有限。
而斷層是指地殼受力發(fā)生斷裂,沿?cái)嗔衙鎯蓚?cè)巖塊發(fā)生的顯著相對(duì)位移的構(gòu)造,相應(yīng)的破裂面就稱為斷層面。斷層也是地殼中最常見和最重要的構(gòu)造現(xiàn)象之一。
2023年2月6日,當(dāng)?shù)貢r(shí)間4時(shí)17分,土耳其南部與敘利亞北部邊界的東安納托利亞斷層帶突然滑動(dòng),引發(fā)了7.8級(jí)大地震。截至2023年2月底,除了兩次7級(jí)以上的大地震,沿著東安納托利亞斷層兩側(cè),還發(fā)生了4次6級(jí)以上、30余次5級(jí)以上的余震,5級(jí)以下的余震多達(dá)上萬次。這次土耳其地震是過去2000年以來最大的地震之一。兩次大地震造成的地表破裂長度超過400千米,約11萬平方千米的區(qū)域受到地震的影響。
伊斯坦布爾是土耳其最大的城市,它橫跨歐洲與亞洲之間的交通要沖黑海海峽,是世界唯一跨越兩大洲的城市,總?cè)丝诩s1100萬。
在古希臘、波斯、羅馬和拜占庭等不同歷史時(shí)期,伊斯坦布爾都是非常重要的城市,曾經(jīng)是羅馬帝國和奧斯曼帝國以及現(xiàn)今土耳其共和國建國初期的首都。作為歐亞之間的政治、經(jīng)濟(jì)和文化交流的中心,伊斯坦布爾有著極為豐富的歷史文化遺跡,是土耳其及至世界著名的旅游勝地。但是,伊斯坦布爾有大量的建筑因各種原因并不具備抵御大地震的能力。
伊斯坦布爾金角灣的夏日風(fēng)光
被大斷裂帶包圍的土耳其及1900 年以來的地震分布(供圖/ 蘇德辰)
斷層面通常呈線狀與地表相交且都有一定的方向性,這個(gè)方向稱為走向,例如南北走向、東西走向、北東走向等。斷層走向也可以是曲線或不規(guī)則狀。不過,走向并不是地質(zhì)專業(yè)術(shù)語,日常生活中的公路、鐵路、兩地的邊界線等都有走向,例如著名的北京長安街是東西走向,北京的中軸線為南北走向。
斷層面兩側(cè)的巖石沿走向滑動(dòng),稱為走向滑動(dòng)斷層,簡(jiǎn)稱走滑斷層,也有人將其稱為平移斷層、平推斷層等。站在斷層一側(cè)觀察,如果另一側(cè)是向左方運(yùn)動(dòng)的斷層,則稱左行走滑斷層。反之,就稱為右行走滑斷層( 圖示)。斷層的規(guī)模跨度也很大,大斷層的長度可達(dá)數(shù)千千米,深度可達(dá)數(shù)千米甚至數(shù)十千米,小斷層的規(guī)??梢孕〉嚼迕准?jí)甚至微米級(jí)。
最近土耳其發(fā)生的大地震,就是由土耳其與敘利亞交界附近的東安納托利亞斷層的活動(dòng)所引起的,這個(gè)大斷層兩側(cè)的巖層總體上都向以左側(cè)滑動(dòng)為主,是典型的左行走滑斷層。
土耳其是一個(gè)多地震的國家,這是由它的大地構(gòu)造、位置決定的。土耳其97%的國土位于亞洲最西側(cè)的小亞細(xì)亞半島,地理上稱為安納托利亞半島,因?yàn)榈貏?shì)較高,也被稱為安納托利亞高原,地質(zhì)上則稱為安納托利亞板塊。
安納托利亞板塊南側(cè)的非洲板塊,以每年8~10毫米的速度向安納托利亞板塊的下部俯沖,俯沖帶就是現(xiàn)在的地中海。
它的北側(cè)是歐亞板塊,兩個(gè)板塊之間是一個(gè)由多個(gè)斷層共同構(gòu)成的、東西向延伸1400千米的大斷裂帶,統(tǒng)稱為北安納托利亞斷層。
而東側(cè)是一個(gè)自北東向南西方向延伸的斷裂帶,它也由多個(gè)次級(jí)斷層構(gòu)成,總長度近500千米,統(tǒng)稱為東安納托利亞斷層。
安納托利亞板塊東側(cè)的阿拉伯板塊,正在以每年20毫米的速度向北運(yùn)動(dòng)。非洲板塊和阿拉伯板塊向北的擠壓以及北部巨大的歐亞板塊的阻擋,使得安納托利亞板塊只能被動(dòng)地以每年約25 毫米的速度向西偏南方向移動(dòng)。
受周圍幾大板塊運(yùn)動(dòng)的綜合影響,加之地下深處的巖漿活動(dòng),安納托利亞板塊內(nèi)部還有大量不同級(jí)別和不同性質(zhì)的活動(dòng)斷層,這些斷層的頻繁活動(dòng)是造成土耳其全境頻繁地震的原因。其中,由多條斷層構(gòu)成的北安納托利亞斷層和東安納托利亞斷層是大型地震的主要發(fā)育部位,是土耳其境內(nèi)最大的兩個(gè)地震帶。
歷史上,在東安納托利亞斷層沿線曾經(jīng)發(fā)生過多次大地震,其中死亡人數(shù)最多的大地震發(fā)生于526 年5月,共造成25萬人死亡。那次地震的震中與2023年2月6日地震的震中相距很近,都是東安納托利亞斷層活動(dòng)所引發(fā)。但是,從上世紀(jì)以來,東安納托利亞斷層沿線的地震活動(dòng)相對(duì)平靜,只發(fā)生過幾次6 級(jí)以上的地震,沒有發(fā)生過7 級(jí)以上的地震。而北安納托利亞斷層沿線地震活動(dòng)異常頻繁。自1939年以來,沿北安納托利亞斷層已經(jīng)發(fā)生8次7級(jí)以上地震和5次6級(jí)~7級(jí)的地震,特別是在1999年的8月和11月,接連發(fā)生兩次7 級(jí)以上的大地震。
土耳其大地震不僅造成大量建筑物倒塌,還造成了劇烈的地表破壞(1-3),與圖4的中國新疆卡拉先格爾大地震的地表破壞十分相似(供圖/ 蘇德辰)
公路、鐵路和鄉(xiāng)村道路等被斷層截?cái)?,并都顯示出明顯的左行滑移特點(diǎn)(1-4)。地下松軟的泥沙在地震作用下發(fā)生液化,對(duì)公路、堤壩、農(nóng)田都造成了巨大的破壞(5-6)(供圖/ 蘇德辰)
盡管有些地質(zhì)學(xué)家在十多年前就曾指出,東安納托利亞斷層已經(jīng)達(dá)到了產(chǎn)生大地震的臨界點(diǎn),但是,地震學(xué)界的主流觀點(diǎn)仍然認(rèn)為,伊斯坦布爾附近的北安納托利亞斷層段是土耳其境內(nèi)最可能發(fā)生7級(jí)以上地震的區(qū)域。正因如此,2023 年2 月6 日的大地震出乎絕大多數(shù)人的意料。而更讓人震驚的情況是,東安納托利亞斷層蓄積的能量如此之大,在相隔9個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi),連發(fā)兩次7級(jí)以上的大地震。
此次土耳其兩次7 級(jí)以上大地震和眾多余震,除了導(dǎo)致數(shù)以萬計(jì)的樓房倒塌,還直接造成公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施損毀,大量農(nóng)田被扭曲或被地下涌上的液化泥沙破壞。哈塔伊市泰佩漢村的一片橄欖園在大地震中被撕裂,形成一個(gè)長350米、寬110米、深20-30米的“裂谷”。
1931年8月11日,中國新疆富蘊(yùn)縣發(fā)生了一次8 級(jí)大地震,震中位于縣城東南約30 千米的卡拉先格爾。這次土耳其地震造成的“ 裂谷” 現(xiàn)象, 與新疆富蘊(yùn)縣卡拉先格爾大地震現(xiàn)場(chǎng)的“裂谷”十分相似。
(責(zé)任編輯/張麗靜 美術(shù)編輯/周游)