地震学:睡着的龙

Bailu塞下面高耸的山坡上,在中国的四川省,在院子里两个学校建筑的脸。都是几层楼高,白色与活泼的淡蓝色修剪。这是一个和平的四月天,凉爽和潮湿;一个垃圾箱的形状像一只企鹅坐在院子里,好像在等人扔在糖果包装。但是今天没有人会喂企鹅。这是因为近2-metre-high岭扣和提高混凝土穿过院子里运行,表现的地质断层,催生了2008年5月12日的四川大地震。

沿着院子的第三方是一个幽灵。一堆砖碎石,剩下的另一个建筑在地震中倒塌。地质学家正在寻找线索,那天发生了什么事,挖40-metre-deep沟搜索过去的地震,起源于这些断裂的迹象。

这些地壳裂缝是欺骗性的地质学。中国和西方科学家们绘制之前,但未能认识到他们的潜力。说:“我很惊讶在这个地震徐Xiwei副主任中国地震局地质研究所的北京。建筑物倒塌,滑坡和泥石流,掩埋城镇结合杀死至少70000人,造成广泛的生态破坏(见熊猫处于危险之中的在这个中国西南农村角落)。

比其他地震,这一发现了差距在地震灾害的研究中,无论是在中国和其他国家。当科学家评估地震风险,他们往往集中在断层移动最经常和生产大地震。这一战略回报很多地震,遵守规则。然而,在四川西部,结果是灾难性的错误。

一年后,研究人员正在探索的致命缺点,希望想办法避免重复自己的错误。回想起来,他们说,龙门山的地质,或龙的门山,试图警告他们。

山的麻烦

范围是5000米高的线西藏高原公羊到低,稳定四川平原。该地区拥有世界上最陡的地形救援,地质学家克拉克Burchfiel说剑桥的麻省理工学院(MIT):在距离仅50公里笔直地,表面高程变化超过4公里。龙门山的世界是倾斜的山坡上削减了戏剧性的河谷,理想的地方地震引发巨大的山体滑坡。

这样的地形不存在没有活跃的地质力量在工作中,不断构建陡峭的山地带。在1980年代末,当Burchfiel和他的同事们开始映射区域,他们相信他们会找到证据对于大型地面运动沿龙门山:“缩短”,也许10毫米/年高原和平原收敛和推高山脉。

我不认为有理由说,这里将是一个巨大的地震。利Royden

但年走的缩短量的故障发现没有证据表明在最近的地质历史。通过映射的岩层,研究小组发现的证据只是每年1 - 2毫米的运动,而不是10他们正期待。“那样的话,你别指望有一个高的山脉,“Burchfiel说。尽管如此,他不能否认的岩石在说什么,所以最终他发表了该地区的主要地质概况,以为没有人会相信缩短的低利率。然后Burchfiel转移到其他附近的区域地图。

随着时间的推移,然而,研究已经证实了他的结论。研究人员测量地面运动在该地区使用全球定位系统接收器和滑移在龙门山,发现低利率确认Burchfiel建议的每年1 - 2毫米²。

地质学家,速度似乎相对良性的,因为缺点储存潜在地震能量比例地区地壳运动的速度。取两个点两侧的山脉,例如。如果一个快速与其他岩石的压力很快就会建立-强调必须公布的岩石沿着断层运动。在大多数情况下,运动是不稳定的,但只有很少发生,当压力的增长足以克服两侧的岩石断层之间的摩擦。地震突然释放。

在四川地震的矩震级7.9级规模,有近5米的沿北川断层滑动,最大的缺点,去年破裂(见地图)。鉴于慢慢压力在该地区累积到一定程度,粗略统计显示,地震的规模应该很少发生,大约每2000到10000年³。

大冲击过去会离开他们在当地地质标志。但很难阅读记录在龙门山:暴雨和高侵蚀率模糊的证据,亚历山大Densmore杜伦大学地质学家英国,映射错误。“没有,很多地方,你真的可以看到过去的历史,”他说。最近的已知地震沿北川断层已经远小于2008年的地震中,包括一个6.2级地震和1958年另一个1970年,地质学家陈倪志亮说成都地质矿产研究所。没有考古证据显示北川镇本身曾经被地震摧毁了大约1500年前成立以来。

很少认为龙门山构成了重大地震灾害。“我不认为有理由说,这里将是一个巨大的地震,”李Royden说,一位麻省理工学院的地球物理学家模拟该地区的构造。

事后来看,很容易看到解雇的危险地震龙门山的潜力。仅仅因为很少发生并不意味着它永远不会发生。它应该是明显的断层,睡龙会清醒一段时间。但是研究者只有这么多时间和钱花在地震危险性评估,因此他们专注于已知的地区大地震每隔几百年——而不是那些可能保持沉默了5000年。

例如,而不是过于担心北川的错,中国地质学家关注一对更活跃的断层向西:Xianshui的安宁,他和他的缺点,这两个滑动速度高达10毫米/年。中国地震局监测工作的大部分时间都在这些活跃断层,包括部署近300宽带地震检波器的捕捉范围广泛的振动频率——世界上的密集数组映射地壳底层。北川断层发生时相反,地震学家们争先恐后地专注于龙门山。一些正在调查是否一个新的水库附近的地震触发(见“储层链接”)。

现在的问题是,四川地震告诉地质学家对未来地震的风险。有人说,更要注意地区陡峭的地形,即使他们有最小的地面运动。Royden点在加拿大西北地区的一个类似的地区,但很少人住在那里,所以不太可能成为研究的重点。在中国和其他人口稠密的地区,很少有明显的类似物,尽管研究人员肯定会用全新的眼光审视山区地带。

除了看似昏昏欲睡,北川断层地球科学家措手不及去年在另一种方式。从表面上看,似乎错分为相对较短的片段,分别被认为将在相对较小的地震。“我们传统上倾向于看个人故障段,说这些都是地震的最大大小,”约翰·肖说哈佛大学地质学家。但如果段可以连接,“这些地震的大小远远大于预期”。

这是去年发生的事情。北川断层破裂在几段共计240公里,而二级断层东南,Pengguan断层,打破了72公里。地震深度段显然连接,允许增长超过预期。中国地质学家现在开始详细地图与北川断层的断层。

危险的是另一个问题。因为北川断层破裂几乎完全东北的中心,一些科学家怀疑段运行向西南已经准备就绪。附近的缺点也会带来风险。一项研究表明,北川地震增加压力,在其他地方,Xianshui他错,和其他断层附近的雅安和成都东南部,四川的首都⁴。另一项研究提出,地震里氏7级或更高的机会在该地区在未来十年现在是8 - 12%,高于2008年的地震之前⁵。

如何打

人们常常忘了考虑防灾重建。彭崔

这种威胁区最大的城市成都,现在充满了1000万人。不断的交通堵塞和高需求使其在工作时间内几乎不可能拦出租车。年轻的专业人士从北京或上海搬迁到更享受一个悠闲的生活方式容易穿过电动自行车上的粉碎。藏族,混合不同的一部分在中国西南,发现自己承担的繁荣,在人行道上,许多最终成为乞丐。

成都也是省最大的地震科学家,对他们来说,5月12日地震——称为“5/12”的简称,如“9/11”在美国——几乎在他们的后院。

在他整洁的办公室在成都,中文的副本在《物种起源》和爱因斯坦的照片看,陈回忆5月12日下午两点二十八分的样子。办公室开始与最强大的震动摇晃他感到在40多年的城市。员工疏散建筑;人们涌上街头砖如雨点般落下。陈试着给他儿子打电话,但是电话线路都死了,所以他冲到附近的小学去寻找他的孙女。然后他回到他的办公大楼,这座建于quake-protection标准最高的城市,和两天内网上发布地震在龙门山区域的历史。

,当地震发生时,测量技师Du方躲在结实的木桌上四川地震局在她的办公室。副主任杜地震预测,说她不知道地震来了。尽管有传闻报道四川蟾蜍涌入街道的指标在地震前的日子里,科学数据证明她。沿北川断层地震检波器记录没有增加可能预示着地震的震动,虽然一站以南640公里的北川记录的变化,一些人声称是一个警告。

在许多方面,中国政府仍在苦苦挣扎与灾难的后果。称赞最初的快速响应发送紧急救援人员进入受灾地区,政府很快面对愤怒的家长问为什么许多学校倒塌。痛苦徘徊。镇上离震中映秀,多达80%的人口死于地震,一排排的临时住房的人群与55人的漩口中学遗址,包括43个学生,被踩死。

政府正在以惊人的速度重建。以上每个集群的临时避难所上升一个乐观的广告牌显示的新房子建成的计划。一些已经完成:油漆和新混凝土从山坡上最近兴味,红色字符镌刻在全新的门道的良好祝愿。

新房子沿龙门山应该是能够承受一场震级为8级的地震;以前,在成都建筑法规要求建设只承受里氏7级地震,震动强度的十分之一。在许多地方,然而,重建发生得如此之快,没有人相信建筑规范正被人跟踪。村民把五月的山体滑坡一旦堵塞了道路和搬运石头打破它们,使用它们来重新建立家庭。成堆的砖块,一个最严重的地震多发地带的建筑材料——点主要道路的两侧,一起等待黏合的进新房。卡车堆满了建筑材料沿着狭窄的道路,造成长达数小时的交通队列线程通过山谷。

尽管建筑起重机从城镇中心,上述landslide-scarred山塔不祥。超过五分之一的人在地震中遇难被山体滑坡或泥石流,彭崔说地貌学家在成都山地灾害与环境研究所的。准确数字难以统计,受影响的区域延伸130000平方公里51个县,但据估计,至少有50000发生山体滑坡,也许多达100000甚至更多⁶。对王家崖处,造成1600人死亡。另一个埋在北川中学,400名学生。在其他地方,山体滑坡没有直接杀死,但堵塞河流、创建20多个主要的“堰塞湖”,威胁下游居民。

崔山体滑坡的危险,警告说,这个雨季将更加严重,本月末开始。地震不稳定斜坡地区,使他们特别容易失败后下雨了。例如,去年9月,暴雨了泥浆洪流席卷到空北川中心,已经被地震摧毁了几个月前。问题是加剧了大规模破坏景观从采矿实践开拓了山坡,和森林砍伐树木的山坡上,剥夺了他们的保护。

如果人们重建房子的地方容易发生山体滑坡,崔指出,抗震构造他们不会帮助。“人们常常忘了考虑防灾重建,”他说。他的团队研究所,中国科学院的一部分,政府做出了详细建议突出区域应该避免重建。同时,非正式新住宅如雨后春笋般出现在点龙门山的村庄——一个接一个地,可能不是在政府认可的地区。

大量的数据

在令人沮丧的消息,然而,科学家们说,地震本身的数据将阐明该地区的地质在更根本的层面。这些数据存在,因为近年来,中国政府花了很多钱买新设备,试图使其地球科学在世界舞台上竞争。

政府计划的皇冠上的宝石是近300宽带检波器的数组,这是部署在四川西部的刘广州机床厂中国地震局和他的团队。西方科学家的嫉妒,地震检波器的数组中拥有最密集的安排任何大型网络世界:它已经产生了超过7字节的数据。一位麻省理工学院的地球物理学家罗伯•范德Hilst出发25-station早些时候数组在同一地区,称中国网络“一个巨大的绝技”。第一次部署在2006年10月,间距为5 - 30公里,太阳能站覆盖370000平方公里的山区;有人访问每个车站每四个月收集的数据。最初资助6000万元人民币(合900万美元)从科学技术部和超过800万元从省政府,刘现在每年凑集180万元网络操作。

去年5月,数组的大地震摧毁了三站;下一个是压扁庞大的巨石。但是数据记录时被附近的车站产生前所未有的了解四川西部的地壳;这样的大地震从未在网络这样的细节。“这是世界上一个非常难得的机会,”刘说。“这地震应该地震历史上扮演着重要的角色。”

初步数据表明,有一个主要的变化地质地表以下约20公里,相对脆性材料让位于更深,软岩地震波传播的更慢。刘说,这一发现可能有助于解释为什么地震及其余震发生在地壳上部20公里。

这个地震应该地震历史上扮演着重要的角色。刘广州机床厂

刘现在与范德Hilst合作和约瑟夫傅里叶大学的米歇尔Campillo在格勒诺布尔,法国,通过新的地震数据分析技术⁷。他还与来自台湾的科学家感兴趣的是调查任何可能与1999年台湾集集地震的类比。

刘最初建立网络监控所似乎在该地区最大的威胁:安宁他和Xianshui他的缺点。刘在2008年地震之后,然而,他的一些站转向北部和东部,在北川断层。数组将保持一年,之后,大部分的电视台将被转移到其他领域,有他想要收集的数据。

与此同时,其他研究人员正在尝试不同的方法来研究龙门山的地质历史。项目由国土资源部门牵头,一个团队是钻井四孔沿断裂带收集连续岩石核心深达4公里。飞行员洞村的虹口已通过650米的深度和可能已经穿透了断层带,说李Haibing,项目首席地质学家,谁是地质与地球物理研究所的中国科学院在北京。团队领导打算放下地震仪器长期监测的洞。

关闭Bailu学院就折磨庭院,palaeoseismology沟变得更深。手挖的坑的工人带着水桶轭上的泥土,已经发现的证据,过去的震动。屏蔽层的煤渣马克等规模较小的地震引发的火灾的仍然是那些发生在1958年和1970年。结果从这个海沟,随着研究的建筑仍然站在Bailu,未来可能的援助计划。徐说,政府可能会加剧映射的所有活动断裂的痕迹,希望更精确的知识并拯救生命。

当他们回首地震,地球在中国和世界各地的科学家说他们仍然缺乏远见学乖了。虽然很多人说他们不可能意识到危险,只出现一次每隔几千年,最近的灾难使得研究人员重新思考他们的假设,特别是在地质力量显然在工作的领域。在未来,他们将不太可能得出这样的结论:区域显示小运动是安全的从大地震的证据。

会来安慰Bailu人民。春季的一天,一群孩子成群在一个具体的法院在城里,叫喊和肘击对方放弃了学校附近的篮球游戏。笼songbird俯瞰操场上面,祝你好运。成排的蔬菜花园点缀在山坡上,鲜绿的反对新耕种的污垢。但学校本身仍然关闭,纪念公园,2008年的地震的受害者。

j .秋

映秀,离震中最近的城镇。