第二章 地质灾害

1.地震简介

地震就是地球表层的快速振动,在古代又称为地动。它就象刮风、下雨、闪电、山崩、火山爆发一样,是地球上经常发生的一种自然现象。它发源于地下某一点,该点称为震源。振动从震源传出,在地球中传播。地面上离震源最近的一点称为震中,它是接受振动最早的部位。大地振动是地震最直观、最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸。地震是极其频繁的,全球每年发生地震约500万次,对整个社会有着很大的影响。

地震的产生:地球内部介质局部发生急剧的破裂,产生地震波,从而在一定范围内引起地面振动的现象。地震开始发生的地点称为震源,震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区,极震区往往也就是震中所在的地区。

地震现象:地震现象地震发生时,最基本的现象是地面的连续振动,主要是明显的晃动。极震区的人在感到大的晃动之前,有时首先感到上下跳动。这是因为地震波从地内向地面传来,纵波首先到达的缘故。横波接着产生大振幅的水平方向的晃动,是造成地震灾害的主要原因。1960年智利大地震时,最大的晃动持续了3分钟。地震造成的灾害首先是破坏房屋和构筑物,造成人畜的伤亡,如1976年中国河北唐山地震中,70%~80%的建筑物倒塌,人员伤亡惨重。地震对自然界景观也有很大影响。最主要的后果是地面出现断层和地裂缝。大地震的地表断层常绵延几十至几百千米,往往具有较明显的垂直错距和水平错距,能反映出震源处的构造变动特征(见浓尾大地震,旧金山大地震)。但并不是所有的地表断裂都直接与震源的运动相联系,它们也可能是由于地震波造成的次生影响。特别是地表沉积层较厚的地区,坡地边缘、河岸和道路两旁常出现地裂缝,这往往是由于地形因素,在一侧没有依托的条件下晃动使表土松垮和崩裂。地震的晃动使表土下沉,浅层的地下水受挤压会沿地裂缝上升至地表,形成喷沙冒水现象。大地震能使局部地形改观,或隆起,或沉降。使城乡道路坼裂、铁轨扭曲、桥梁折断。在现代化城市中,由于地下管道破裂和电缆被切断造成停水、停电和通讯受阻。煤气、有毒气体和放射性物质泄漏可导致火灾和毒物、放射性污染等次生灾害。在山区,地震还能引起山崩和滑坡,常造成掩埋村镇的惨剧。崩塌的山石堵塞江河,在上游形成地震湖。1923年日本关东大地震时,神奈川县发生泥石流,顺山谷下滑,远达5千米。

地震的术语和相关知识:地球的结构就象鸡蛋,可分为三层。中心层是“蛋黄”-地核;中间是“蛋清”-地幔;外层是“蛋壳”-地壳。地震一般发生在地壳之中。地球在不停地自转和公转,同时地壳内部也在不停地变化。由此而产生力的作用,使地壳岩层变形、断裂、错动,于是便发生地震。地下发生地震的地方叫震源。从震源垂直向上到地表的地方叫震中。从震中到震源的距离叫震源深度。震源浓度小于70公里的地震为浅源地震,在70-300公里之间的地震为中源地震,超过300公里的地震为深源地震。震源深度最深的地震是1963年发生印度尼西亚伊里安查亚省北部海域的5.8级地震,震源深度786公里。对于同样大小的地震,由于震源深度不一样,也不一样,对地面造成的破坏程度也不一样。震源越浅,破坏越大,但波及范围也越小,反之亦然。

某地与震中的距离叫震中距。震中距小于100公里的地震称为地方震,在100-1000公里之间的地震称为近震,大于1000公里的地震称为远震,其中,震中距越远的地方受到的影响和破坏越小。

地震所引起的地面振动是一种复杂的运动,它是由纵波和横波共同作用的结果。在震中区,纵波使地面上下颠动。横波使地面水平晃动。由于纵波传播速度较快,衰减也较快,横波传播速度较慢,衰减也较慢,因此离震中较远的地方,往往感觉不到上下跳动,但能感到达水平晃动。

地震本身的大小,用震级表示,根据地震时释放的弹性波能量大小来确定震级,我国一般采用里氏震级。通常把小于2.5级的地震叫小地震,2.5~4.7级地震叫有感地震,大于4.7级地震称为破坏性地震。震级每相差1级,地震释放的能量相差约30倍。比如说,一个7级地震相当于30个6级地震,或相当于900个5级地震,震级相差0.1级,释放的能量平均相差1.4倍。

当某地发生一个较大的地震时,在一段时间内,往往会发生一系列的地震,其中最大的一个地震叫做主震,主震之前发生的地震叫前震,主震之后发生的地震叫余震。

地震具有一定的时空分布规律。从时间上看,地震有活跃期和平静期交替出现的周期性现象。从空间上看,地震的分布呈一定的带状,称地震带,主要集中在环太平洋和地中海—喜马拉雅两大地震带。太平洋地震带几乎集中了全世界80%以上的浅源地震(0千米~70千米),全部的中源(70千米~300千米)和深源地震,所释放的地震能量约占全部能量的80%。地震时一定点地面震动强弱的程度叫地震烈度。我国将地震烈度分为12度。

震级与烈度,两者虽然都可反映地震的强弱,但含义并有一样。同一个地震,震级只有一个,但烈度却因地而异,不同的地方,烈度值不一样。例如,1990年2月10日,常熟-太仓发生了5.1级地震,有人说在苏州是4级,在无锡是3级,这是错的。无论在何处,只能说常熟-太仓发生了5.1级地震,但这次地震,在太仓的沙溪镇地震烈度是6度,在苏州地震烈度是4度,在无锡地震烈度是3度。地震烈度是经常使用的一个名词。划分烈度有定性和定量标准。在中国地震烈度表上,对人的感觉、一般房屋震害程度和其他现象作了描述,可以作为确定烈度的基本依据。

地震起因:引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:

1.构造地震:由于地下深处岩层错动、破裂所造成的地震称为构造地震。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。

2.火山地震:由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。

3.塌陷地震:由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。

4.诱发地震:由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。

5.人工地震:地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。

地震波发源的地方,叫作震源。震源在地面上的垂直投影,叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常将震源深度小于70公里的叫浅源地震,深度在70-300公里的叫中源地震,深度大于300公里的叫深源地震。破坏性地震一般是浅源地震。如1976年的唐山地震的震源深度为12公里。

2.南亚次大陆地震

当地时间2005年10月8日上午9点左右,南亚次大陆发生里氏7.6级地震,包括印度、巴基斯坦、阿富汗等国家都有强烈震感。该地区因地震而造成的死亡数超过7.9万人。

地震造成阿富汗、巴基斯坦和印度首都的建筑物发生1分钟左右的震动,引发了泥石流,把多个村庄夷为平地。巴基斯坦北部山区是重灾区。美国地质勘探局称,震中位于巴基斯坦首都伊斯兰堡东北大约100公里处。

法扎尔一脸悲伤,他的妻子和弟弟已经在自家房屋倒塌那一瞬间遇难,当时他费尽力气才将受了重伤的女儿送到医院,可女儿还是不治而亡。一天之内连续失去了3位亲人,法扎尔怎能不感到末日来临?他说:“这场地震就是一场巨大的灾难,我看到周围的房屋在转眼之间全都坍塌,那种景象简直太吓人了。”法扎尔还说,在送女儿去46公里以外的医院的途中,他路过一个有两万人的小镇,那里的受灾情况更加严重,“整个镇上所有的房屋都被夷为平地,就像一座废墟,又像人间地狱。”

在另一个村庄里也发生了类似的故事,只是这个故事的男主人公鲁克曼的女儿幸运地活了下来,虽然他的妻子也在地震中死亡。他说:“村子里所有的房子都倒了,现在大约还有500人被埋在废墟下面。医院里人满为患,只有8名医生和几名护士,但却有800多名伤者,大家只好在走廊里等着,重伤者不得不躺在院子里的地上。我听到到处都是伤者痛苦的呻吟声和死者家属难过的哭泣声,很多伤者浑身是血,衣服上也浸满了血迹,惨不忍睹。”

由于当地下着大雨和冰雹,泥土变成了粘稠的泥浆,救援工作进行得比较困难。此次大地震由印度次大陆板块与亚洲板块相碰撞所产生的摩擦力导致,地震发生前毫无征兆,多数居民仍在睡梦中。

10月8日是伊斯兰堡斋月的第二天,又逢周末,按照穆斯林的习俗,他们是凌晨4时吃饭,然后继续休息,加上8日是周末,所以当地大多数居民在睡梦中被“活埋”于废墟,根本没有逃生的机会。

由于一些不法建筑承包商偷工减料、以次充好,震区近年来新建的“豆腐渣工程”屡见不鲜。由于缺乏防震意识,灾区的大多数建筑在建造时根本没考虑抗震因素,从设计、选材到施工存在众多隐患。

边远地区营救工作困难:在巴控克什米尔,救援行动进行得十分迟缓。当地的交通、通讯、电力供应几乎全部中断,给救援工作带来极大困难。

中国国家主席胡锦涛就巴基斯坦发生强烈地震造成重大人员伤亡和财产损失向穆沙拉夫总统致慰问电,代表中国政府和人民并以个人名义,向巴基斯坦政府和人民、遇难者亲属和受伤人员表示诚挚慰问,对不幸遇难者表示深切哀悼。

印度总理辛格向巴基斯坦总统穆沙拉夫致慰问电,称虽然印度部分地区也在此次自然灾难中遭受损失,但印度仍将为巴基斯坦提供援助。联合国表示正在与巴基斯坦、阿富汗和印度等国就救援展开合作。美国总统布什也向巴基斯坦和印度等表示慰问,国务卿赖斯称美国已经做好了提供援助的准备。

有地震专家表示,这起地震与去年引发南亚大海啸的地震密切相关,未来几年内,南亚地区仍可能发生大规模地震,甚至引发另一次大海啸。

这次地震是每年向北移动5厘米的印度板块和欧亚板块挤压碰撞所造成,和2004年12月26日引发世纪海啸的苏门答腊9.0级强震一样,都是印度板块移动的结果。英国地质专家穆森表示:“印度洋是在一个往北移动的地壳,印度板块正被挤入欧亚大陆板块下方。”有台湾地震专家指出,这起地震威力相当于128颗广岛原子弹,造成的地表破裂带约可达100公里。

2004年12月26日印度洋发生9.0级强震,当时就有地震专家预估,南亚地层受强震影响,地层活动转趋活跃,近几年南亚地区还会发生大规模的地震,尤其是南亚大海沟一带要特别注意;今年3月28日苏门答腊8.7级地震,及此次印巴交界处的7.6级地震,都符合这项推论。专家警告,未来可能出现比这次更强的地震,恐怕会造成印度恒河平原多达百万人罹难。

3.唐山地震

1976年7月28日3时42分发生于中华人民共和国河北唐山的地震。震级7.8级,震中烈度Ⅺ度。同日18时43分,在距唐山40余千米的滦县又发生7.1级地震,震中烈度Ⅸ度。这次地震发生在工业城市,人口稠密,损失十分严重。唐山市区建筑物多数基本倒平或严重破坏,铁轨发生蛇形扭曲,地表发生大量裂缝,还有喷水冒沙、塌陷,震前伴有发光现象。242769人死亡,164851人受伤。邻近的天津也遭到Ⅷ~Ⅸ度的破坏。有感范围波及辽宁、山西、河南、山东、内蒙古等14个省、市、自治区,破坏范围半径约250千米。震源物理的研究表明,该震的震源错动过程较复杂。

强烈的地震使交通中断,通讯瘫痪,城市停水、停电,抢修通讯、供水、供电、恢复交通等生命线工程是唐山救灾的最紧迫的任务之一。中央据此迅速布置了各专业系统对口包干支援的任务。邮电、铁道、交通、电力、市政建设等部门立即行动,保证了上述系统工程恢复和重建的顺利进行。地震时正值盛夏,天气炎热,阴雨连绵,人畜尸体迅速腐烂,疫情非常严峻,防疫工作采取突击治疗、控制疫病传染源、改善环境、消除病菌传染媒介、预防接种、提高人员抵抗力的综合措施,实行军民结合、专群结合、土洋并举的办法,把疫病消灭在发生之前,从而创造了灾后无大疫的奇迹。

现场:历史将永远铭记地球的这个坐标:东经118.2°,北纬39.6°。人类将永远铭记历史的这个时刻:公元1976年7月28日,北京时间凌晨3时42分53点8秒。唐山市地下的岩石突然崩溃了!断裂了!仿佛四百枚广岛原子弹在距地面十六公里处的地壳中猛然爆炸!

唐山上空电光闪闪,惊雷震荡;大地上狂风呼啸。在强烈的摇撼中,这座百万人口的工业城市在顷刻间夷为平地。整个华北大地在剧烈震颤。天津市发出房倒屋塌的巨响,正在该市访问的澳大利亚总理被惊醒;北京市在摇晃不止,人民英雄纪念碑在颤动,天安门城楼上粗大的梁柱发出断裂般“嘎嘎”的响声。

在华夏大地,北至哈尔滨,南至安徽蚌埠、江苏清江一线,西至内蒙古磴口、宁夏吴忠一线,东至渤海湾岛屿和东北国境线,这一广大地区的人们都感到异乎寻常的摇撼。强大的地震波,以人们感觉不到的速度和方式传遍整个地球。

美国阿拉斯加帕默天文台骤然响起了扣人心弦的警钟,阿拉斯加州上下跳动了八分之一英寸。美国全国地质调查所称:中国北京东南一百英里,北纬39.6°,东经118.1°,在天津附近,发生8.2级地震。日本宣布,中国发生7.5至8.2级地震。震中在内蒙古地区,即北纬43°,东经115°。瑞典宣称,中国发生8.2级地震。香港的英国皇家天文台宣布:中国发生8级左右的地震,震中在北纬39.6°,东经118.1°,距唐山极近。中国台北中央气象局称中国发生8级地震。

中国新华社于7月28日向全世界播发如下消息:新华社1976年7月28日讯:我国河北省冀东地区的唐山——丰南一带,7月28日3时42分发生强烈地震。……

大自然警告过:似乎是一场无法预料、无法阻止的浩劫,可是大自然又确实警告过,这些警告使那些灾难发生后重新收集资料的那些地震学者们,感到毛骨悚然和深思。只是,对于“7.28”来说,这一切都太晚了。

恐怖极了的鱼:据蔡家堡、北戴河一带的渔民说,鱼儿象疯了一般。在七月二十八日前后,各种鱼纷纷上浮、翻白,极易捕捉,渔民遇到了从未有的好运气。

歧门河闸附近,光着身子的孩子们用小网兜鱼,鱼儿简直是往网里跳,数小时就能兜几十斤鱼。唐山市赵各庄煤矿陈玉成说,七月二十四日,他家里的两只鱼缸里的金鱼,争着跳离水面,跃出缸外,把跳出的金鱼放回去,金鱼居然尖叫不止。唐山柏各庄养鱼场的霍善华介绍说,七月二十五日,鱼塘中一片哗然的响声,草鱼成群跳跃,有的跳离水面一尺多高。更有奇者,有的鱼尾朝上头朝下,倒立水面,竟螺旋一般飞快地打转。

唐山以南天津大沽口海面,“长湖”号油轮的船员介绍,七月二十七日那天,油轮周围的海蜇忽然增多,成群的小鱼急促地游来游去,放下钩去,片刻就能钓上一百多条。

失去“理性”的飞虫、鸟类和蝙蝠:唐山以南天津大沽口海面,“长湖”号油轮的船员目睹,七月二十五日,油轮四周海面的空气吱吱地响,一大群深绿色翅膀的蜻蜓飞来,栖在船窗,桅杆和船舷上,密匝匝的一片,一动不动,任人捕捉驱赶,一只也不起飞。不久,船上的骚动更大了,一大群五彩缤纷的蝴蝶、土色的蝗虫、黑色的蝉,以及许许多多麻雀和不知名的小鸟也飞来了,仿佛是不期而遇的大聚会,最后飞来一只色彩斑斓的虎皮鹦鹉,傻傻地立在船尾一动不动。

天津市郊木场公社和西营门公社都看见成百上千只蝙蝠,大白天在空中乱飞。唐山以南宁海县潘庄公社西塘坨大队一户社员家,从七月二十五日起,房梁下的老燕就象发疯一样,每天将小燕从巢里抛出去,主人将小燕捡回去,随即又被老燕抛出去。七月二十七日,老燕带着剩下的两只小燕飞走了。七月二十七日,迁安乡社员看到,蜻蜓如蝗虫般飞来。飞行队伍宽一百多米,自东向西,持续约十五分钟之久。蜻蜓飞过时,一片嗡嗡地响声,气势之大,令人目瞪口呆。

动物界的逃亡大迁徙:七月二十七日,唐山地区滦南县王盖山的人们亲眼看见成群的老鼠在仓惶奔蹿,大老鼠带着小老鼠跑,小老鼠则相互咬着尾巴连成一串。有人感到好奇,追着打,好心人劝阻说:“别打啦,怕是要发水”。

七月二十五日上午,抚宁县,有人看到一百多只黄鼠狼,大的背着或叼着小的挤挤挨挨地从古墙洞钻出,向村内大转移。天黑时分,有十多只在一棵核桃树下乱转,当场被打死五只,其余的则在不停地哀嚎,有面临死期的恐慌感。二十六日、二十七日,这群黄鼠狼继续向村外转移,一片惊慌气氛。

敏感的飞虫、鸟类及大大小小的动物,比人类早早地迈开了逃难的第一步。然而人类却没有意识到这就是来自大自然的警告。他们万万没有想到,一场毁灭生灵的巨大灾难已经迫近了。

不可捉摸的信息:大自然确实在警告人类。唐山东南的海岸线上,浪涛在发出动人心魄的喧响。七月下旬起,北戴河一带的渔民就感到疑惑:原来一向露出海面的礁石,怎么被海水吞没了。距唐山较近的蔡家堡至大神堂海域,渔民似乎不太相信自己的眼睛:那从来是碧澄澄的海水,为什么变得一片浑黄?在不平静的海的深处,就象有一条传说中的龙尾在摆动,在搅动着海底深处的泥土。

据当时在秦皇岛附近水域中作业的一位潜水员说,他看见了一条彩色绚丽的光带,就象一条金色的火龙,转瞬即逝。

水!水也在向人类发出警告!在唐山地区滦县高坎公社有一口井,这口井并不深,平时用扁担就可以提水,可是在七月二十七日这天,有人忽然发现扁担挂着的桶已经够不到水面,他转身回家取来井绳,谁知下降的水又忽然回升了,不但不用井绳,而且直接提着水桶就能打满水!那些天,唐山附近的一些村子里,有些池塘莫名其妙地干了,有些地方又腾起水柱。水!忽降忽升的水!它在向人类传递大自然的什么信息呢?

距唐山二百多公里,海拔一千三百五十米的延庆县佛爹顶上的一台测雨雷达,以及附近一台空军警戒雷达,二十六日、二十七日,连续收到来自京、津、唐上空一种奇异扇形指状回波,这种回波与海浪干扰、晴空湍流等引起的回波都不一样,使监测人员十分惶惑。而京、津、唐人们就在这个强大的磁场中毫无知觉的穿行。

七月二十七日,唐山北部一个军营里,几个士兵惊叫起来,他们发现地下的一堆钢筋,莫名其妙地迸发出闪亮的光,仿佛一个隐身人在那里烧电焊。在京、津、唐地区,半夜不少人家中关闭的日光灯依然奇怪地亮着。

在唐山林西矿区,飘来一股淡黄色的雾,它障人眼目,令人迷惑。人们被那股异味熏糊涂了,他们已经看不清这世界的面目,更弄不清大自然正在酝酿着什么样的悲剧。如果这些奇异的信息都能够及时地被采集、被集中、被传送、被处理,那么对这场灾祸的描述也许完全可能是另一个样子。遗憾的是机会丧失了!人们眨着迷惑的眼睛,迷迷蒙蒙、不知不觉地走到七月二十七日深夜。

大毁灭前的“7.27”深夜:唐山市郊栗园公社茅草营大队王财在深夜十二点钟看完电影回家,看见四只鸭子依然站在门外,一见主人,它们齐声叫起来,伸长脖子,张开翅膀,摇摇晃晃地扑来,王财走到那儿,它们就追到那儿,拼命地用嘴拧他的裤腿。唐山市郊栗园公社的王春衡,亲眼看见他二大爷家里的猫隔着帐子挠人,非把人挠醒不可。那一夜,唐山周围方圆几百公里的地方,人们都听见了长时间的尖厉的犬吠。

唐山市殷各庄公社大安各庄李孝生养的那只狼狗,那一夜死活不让他睡觉,狗叫不起他,便在他的腿上猛咬了一口,疼得他跳起来,追打这条忠实的狗。丰南县毕武庄公社李极庄大队刘文亮,深夜被狗叫吵醒;当时他家的狗在院内使劲挠着他的房门,他打开门放狗进来。狗却要把他拖出屋去。

唐山市遵化县刘备寨公社安各寨大队张洪祥家的狗也叫个不停,一直叫到张家的人下床,狗在张洪祥兄弟的腿上咬了一口,象引路似的,奔向屋外。丰南县阑高庄公社于北大队王有才妻那天晚上由公社回家刚走到门口,家里的公狗突然从门口向她扑来,阻挠她进院。

夜越来越深。这是一个充满喧嚣的夜。七月二十八日就是在这不安的气氛中来临的。一时三十分,抚宁县大山头养貂场张春柱被一阵“吱吱”的叫声惊醒,全场四百一十五只貂,象炸营一样在笼里乱跳,惊恐万状。

与此同时,丰润县白官屯公社苏官屯大队养鸡场也出现一片混乱:一千多只鸡来回乱串,上窗台咯咯怪叫。三点多,丰润县左家坞公社扬谷塔大队的一百多匹马全部挣断缰绳,争先恐后跑出马厩,在大路上撒蹄狂奔。

就在眼前了。昌黎县有几个看瓜员,看到距离他们二百多米远的上空忽然明亮起来,照得地面发白,西瓜地中的瓜叶、瓜蔓清晰可辨。“怎么,天亮了?”,但一看表才三点多钟。正奇怪,天又变暗了,又如墨染的一般。

那一刻,大地正沉浸在毁灭之前的宁静之中。显然,在唐山大地震前,许多人都收到了大自然的警告信号。这些信号具有不唯一性——天气闷热也会使鸡犬不宁,连日多雨也会使井水突涨,人们也正是用最寻常的经验解释了那些“异常”。

1978年美国地质调查局出版的《地震情报通报》中,刊印了一张幽默照片:一只闭眼张口、惊恐惨叫的黑猩猩。照片上方写着“为什么我能预报地震而地震科学家们不能?”这是人类的自责。然而人们常常忘了:人是社会的动物,即使在同自然界的斗争中,人也只是作为一个整体,才能显示出他们的力量。当人们各自为战的时候,他并不比动物有更多的优越性。仅仅依赖本能,人甚至不如动物。在地震这样重大而又神秘的自然灾害面前,人们没有形成一个防犯的整体,没有相应的通讯渠道和手段对自然界的异常信息进行及时的收集和处理,他们怎能不被突降的恶魔各个击破?永远记住大自然的警告吧。

4.美国阿拉斯加大地震

阿拉斯加州在美国最北部,其北部在北极圈以内,东部与加拿大为邻,西隔白令海峡与俄罗斯遥望。由于位于太平洋火山地震带上(美洲板块与太平洋板块的交界处),因此阿拉斯加州是美国最容易发生地震的州。阿拉斯加州几乎每年都有一次7级地震,每14年都有一次8级或以上级别的地震。发生在1957年3月9日、1964年3月28日和1965年2月4日的三次大地震分别在“人类历史上发生的八大最强烈地震”中名列第三、第二和第六位,也是北半球发生的最大的三次地震。

1957年地震概况:当地时间1957年3月9日14时22分美国阿拉斯加州安德烈亚诺夫群岛的安德里亚岛及乌那克岛附近海域发生地震,震级为里氏9.1级,地震矩规模9.1,震中位于北纬51.57度,西经175.34度。此次地震导致休眠长达200年的维塞维朵夫火山喷发,并引发15米高的大海啸,影响远至夏威夷群岛。

1964年地震概况:北京时间1964年3月28日3时36分13秒(当地时间27日17时36分13秒),美国阿拉斯加南部的威廉王子海峡发生了一次巨大地震。震级为里氏8.4级(一说为里氏9.2级),地震矩规模9.2,死亡178人,经济损失约5亿美元,是北美洲,也是北半球有史以来震级最大的地震。因地震被毁的民用楼房215幢,商用楼房157幢,有好几幢大楼被夷为平地,高层或占地较广的建筑物差不多均受破坏。此次地震破坏性虽然很大,但由于当地人口密度相对较小,遭受的人员伤亡和经济损失也比较轻。

地震震中位于北纬61.02度,西经147.65度。在安科雷奇市东120公里,这个地点也是处在美洲板块与太平洋板块的边界上。阿留申海沟的板块消减带向东延伸就通过这里。地震就是太平洋板块沿阿留申海沟向阿拉斯加之下俯冲而形成的。地震发生后约15秒钟,安科雷奇市市民就感到了强烈的地面振动,并持续半分钟。震源深度在地下25~40公里之间,破坏面积13万平方公里,出现地面变形的范围超过26万平方公里。有感半径达1500公里,有感面积130万平方公里。阿拉斯加州大部分地区、加拿大育空地区及哥伦比亚省等地都有强烈震感。大地震还引发了至少十二次余震以及冰崩、山崩、海啸和泥喷,其中一次余震的震级达到了7.3级。

1964年地震中各地受到的损失:地震中,安科雷奇市发生了4次大滑坡。滑波发生的原因是由于该市地下18米处有一薄沙层。最大的一个滑坡体长2400米,宽180360米,这个滑坡由20米高的悬崖上滑来,滑出约150米,滑坡的端部直抵海中,至少有70栋房屋毁于此滑坡。没受滑坡灾害的街道,也出现了与滑坡边缘平行的地裂缝,加重了房屋的震害。安科雷奇中学也受到严重的破坏。此外,自来水干线、煤气、下水道、电话线和电力系统都遭到了严重的破坏。

在震中以东72公里处的瓦尔迪兹镇是建筑在罗比川三角洲的松软地基上的港口,居民约500余人(渔季时增加约一倍)。地震时三角洲前缘水下地基出现巨型滑塌,码头及邻近沿岸地区被洗劫一空。距海稍远的内陆地区,地震时处处尘土满天,地面翻腾仿佛海洋一般,裂口张开又合上,合上又张开。地裂缝纵横交错,有的裂缝宽达1.8米,长75米,深1.2米,约40米的民房和许多商店因有地裂缝穿过,墙基动摇,导致房屋倒塌,高压电线火花四溅。全镇的各种设施和建筑物几乎一半泡在海水中。地震后,只得在距原镇区6公里以外地基较坚实的地方重建新镇。

震中以西64公里的威提尔是一个商港兼军港,建于1942年。地震时,有居民70人,因地震死亡13人,约占1/5。港埠设备和房屋建筑差不多全被破坏,地面整体下沉约1.6米,海岸滑塌严重。震后又遭受狂浪席卷,海中的大小石块(直径2米或更大者),被狂浪卷入陆地撒满街头。陆上有座大油罐,能容载3800立方米汽油,也被狂浪掀起了好几米。木材厂的整幢建筑物亦被狂浪推移,发生位移。

震中西南153公里处的苏厄德港在小峡湾三角洲上,地震时,由于海岸下地基滑塌,使码头至陆内100余米的地带都产生了地裂缝,整个港区地面下陷约1米。震后又遭海啸狂浪和火灾袭击,港埠设备全部被毁,民房倒塌86幢,遭破坏的房屋260幢。因为港区破坏,重建困难,震后不得不将原港区开辟为旅游区。

美国的加利福尼亚州沿海小镇克雷森特城遭受海啸5次袭击,第一次浪高6米,最大一次浪高达9米,几乎全部摧毁了这个城市。狂奔的海浪上岸后,冲倒建筑物近百幢,沉船十多艘,伤亡200余人,淹没码头、仓库和一座水泥厂。一些储油管激起了三层楼高的海浪,浪尖上是燃烧的油层,一名幸存者回忆说:“我从未见过到这样奇怪的情景,巨大的海浪拍击着海岸,浪尖上满是燃烧的火焰。”

1964年地震引发的次生灾害:地震时地表变形规模很大,地震造成的地表岩层破裂总长度达800千米,与阿留申海沟平行。当地震疯狂地袭击而来时,安科雷季的地面和建筑物像波浪一样上下起伏。地震随着大范围的垂直错动,范围达4452万平方公里。主要的隆起区在科迪亚克岛南部至威廉王子海峡一线,垂直错动的幅度抬升达11.5米,下降达2.3米。闹市区的地面突然崩裂,出现了两条3.66米深,15.25米宽的大裂缝。正在野餐的一位男子和他带着的两个儿子被裂缝活活吞没。在安克雷奇以东有一块岩层长640公里裂为两半,阿拉斯加海岸地区隆起达10米。远在夏威夷的地壳都发生永久变形。在震中320公里半径范围内的沿海区有许多裂缝。地震造成的地下水变动,影响到欧洲、非洲和菲律宾。

由于地震造成海岸线变动和大面积海底运动,这次地震还引发了大海啸。当地时间1964年3月28日,即大地震后20~30分钟,美国阿拉斯加南部的瓦尔迪兹港湾发生大海啸,海啸每隔11.5小时袭击一次海岸。最大海啸产生在半夜,又正值当地海潮之时,在瓦尔迪兹的入海口处,海啸波高达30多米。到湾顶端其波峰倒卷时,巨浪高达50多米。到达科迪亚克岛时为20多米。阿拉斯加受灾最重,130余人丧生,财产损失约5.4亿美元。海啸波及到美洲的太平洋沿岸、夏威夷和日本,直至南极,均有不同程度的损失。

地震时建筑物遭到破坏,但这种破坏不是由于震动而是由于地崩造成的。震中区安克雷奇地震时形成4个地崩断层。一般来说,位于地崩断层附近的建筑破坏不可避免。但由于安克雷奇是新建城市,大部分建筑物设计时都考虑了抗震要求,因此地震时尽管发生不同程度的损坏,却很少倒塌现象,因而伤亡较少。较高层的建筑物受到的损失最大,而较矮小的框架结构房屋却安然无恙。这是因为远离震中的地方地震波的成分主要是长波,而高大建筑容易同长波发生共振导致破坏。

此次地震由于大规模的冰崩、山崩、地裂、泥石流、地滑、塌陷等,使距震中160公里以内的铁路、公路、城镇、村庄均遭受剧烈破坏,还使长近1000公里,宽300公里广阔区域内的地壳产生形变。自科迪亚克主苡尔迪兹一线以北的广大地面下陷约12米,而此线以南的广大地面却不断上升,如蒙塔格岛南端上升了11.6米,该岛还向东南方向移动了15米,同时出现了近60公里长的断层,其断层崖面的高度超过11米。大地震后,当年内发生的500多次4级以上的余震和50余次6级以上的强余震都出现在发生地面变形的地区。

灾难中的温馨:1964年大地震发生时,阿拉斯加州大雪冰封。最令人感到惊异的是,如此巨大的破坏,竟然没有发生一起抢劫,没有出现任何混乱。当新闻记者赶来时,看到一个面容憔悴、破衣烂衫、满眼血丝、连续40多个小时没合眼的警察,他平静、不失幽默、不失礼貌地同记者打了个招呼:“先生们,早安!欢迎你们到这个地狱来!”给新闻记者们留下了深刻的印象。

两次地震对美国地震预测工作的影响:美国在1964年阿拉斯加8.5级大地震之前并不十分重视地震预测工作。阿拉斯加大地震后,美国开始重视并逐渐加强地震预测研究。1965年普雷斯等人提出了地震预测和防止地震灾害研究10年计划。1977年美国国会通过了“减轻地震灾害法案”,把地震预测工作列为美国政府地震研究的正式目标。

1965年地震概况:1965年2月4日,美国阿拉斯加州的拉特岛发生地震,震中位于西经178.5度,北纬51.21度,震级为里氏8.7级。地震引发了高达10.7米的海啸,席卷了整个舒曼雅岛。

5.环太平洋火山地震带

环太平洋火山地震带,包括太平洋东面、北美洲和南美洲的西部山地,以及南、北美之间的加勒比—安的列斯地区,环太平洋火山地震带是世界最大的火山地震带,面积占世界火山地震带的一半,经常发生火山活动或地震。其中阿拉斯加是地壳中最不稳定的“环太平洋地震带”的组成部分,很容易突然发生火山喷发和地震。

分布于濒临太平洋的大陆边缘与岛屿。从南美西海岸安第斯山开始,向南经南美洲南端、马尔维纳斯群岛(福克兰群岛)到南乔治亚岛;向北经墨西哥、北美洲西岸、阿留申群岛、堪察加半岛、千岛群岛到日本群岛;然后分成两支,一支向东南经马里亚纳群岛、关岛到雅浦岛,另一支向西南经琉球群岛、我国台湾、菲律宾到苏拉威西岛,与地中海--印尼地震带汇合后,经所罗门群岛、新赫布里底群岛、斐济岛到新西兰。其基本位置和环太平洋火山带相同,但影响范围较火山作用带稍宽,连续成带性也更明显。这条地震带集中了世界上80%的地震,包括大量的浅源地震、90%的中源地震、几乎所有深源地震和全球大部分的特大地震。

成因:环太平洋火山带的直接成因是板块的移动和碰撞,其东部是由于纳斯卡板块和可可斯板块潜没于向西移动的南美洲板块之下;太平洋板块的一部分以及细小的胡安德富卡板块则潜没于北美洲板块之下。向西北移动的太平洋板块的东北部分潜没于阿留申群岛弧之下,较西的部分则潜没于堪察加-千岛群岛弧之下;太平洋板块的南面部分情况较复杂,一些面积较小的板块从马里亚纳群岛、菲律宾、布干维尔岛、汤加和新西兰与其碰撞。印尼位于环太平洋火山带及阿尔卑斯带之间,东北部的岛屿包括新几内亚靠近环太平洋火山带;南部及西部的苏门答腊、爪哇、峇里、弗洛里斯岛及帝汶岛则靠近阿尔卑斯带。

加利福尼亚非常活跃的圣安德列斯断层是一转换断层,抵销了一部分在美国和墨西哥之西南的东太平洋隆起,该断层引起许多小型地震,大约一天数起,其中大多是无感地震。

不列颠哥伦比亚和育空地带是环太平洋火山带的一个较大的火山活动范围。这里火山活动的剧烈,是因为当太平洋板块与北美洲板块磨擦,岩石广泛地爆裂并产生断层,情况与太平洋板块在日本、菲律宾及印尼潜没并形成火山不同。加拿大最大的火山位于这个地区。

埃齐扎山是一个大型的火山复合体,在过去数千年曾有几次爆发纪录,形成了一些火山渣锥和溶岩流。其他活跃的火山包括胡度山等。

6.智利海啸

1960年5月,智利中南部的海底发生了强烈的地震,引发了巨大的海啸,导致数万人死亡和失踪,沿岸的码头全部瘫痪,200万人无家可归,这是世界上影响范围最大、也是最严重的一次海啸灾难。

智利东倚安第斯山脉,西临太平洋海沟,根据现代板块学说的观点,处于太平洋板块与南美洲板块相互碰撞的地带,由海底地震、火山喷发引起的海啸,是智利一种常见的自然灾害。在历史上,智利和太平洋东岸的一些海滨城市,曾多次遭到海啸的侵袭。

1960年5月,厄运又笼罩这个国家。从5月21日凌晨开始,在智利的蒙特港附近海底,突然发生了罕见的强烈地震。震级之高、持续时间之长、波及面积之广,实属少有。大地震一直持续到6月23日,在前后1个多月的时间内,先后发生了225次不同震级的地震。震级在7级以上的有10次之多,其中震级大于8级的有3次。

当5月21日地震刚刚发生时,震动还比较轻微,但这种颤动与以往地震不同的是,它连续不断地发生着。接着,震级一次高于一次,震动也一次比一次剧烈。仓皇之中,人们摇摇晃晃跑出室外。

这时虽然也有一些不太结实的房屋被震塌、震裂,偶然也有慌不择路的人们被压死和砸伤,但一些比较牢固的建筑物还都安然无恙。由于地震开始来势并不那么凶猛,人们还有时间躲避,伤亡人数不多。然而,连续两天持续不断的震荡使人们产生了松懈麻痹情绪,由于破坏程度不大,人们不像开始那样惧怕地震,有人甚至搬进了已被震裂的房屋中居住。

5月22日下午19点11分,忽然地声大作,震耳欲聋。地震波像数千辆隆隆驶来的坦克车队从蒙特港的海底传来。不久,大地便剧烈地颤动起来。这次地震,是世界地震史上一次震级最高、最强烈的地震,震级达8.9级(后修订为9.5级)。它发生在位于太平洋智利海沟、蒙特港附近海底,震中为3.2°S,76.6°W,影响范围在南北800千米长的椭圆内。这场超级强烈地震持续了将近3分钟之久,给当地居民带来了严重的灾难。蒙特港是智利的一个重要港口,设施完备先进,具有较强的吞吐能力,但在这场地震的淫威下,所有房屋设施都被震塌,许多人被埋进碎石瓦砾中。

大震之后,忽然海水迅速退落,露出了从来没有见过天日的海底,那些鱼虾蟹贝等海洋动物,在海滩上拼命挣扎。一些有经验的人们知道大祸即将来临,纷纷逃向山顶,或登上搁浅着的大船,以躲避即将发生的新劫难。大约过了15分钟后,海水又骤然而涨。顿时波涛汹涌澎湃,滚滚而来,浪涛高达8~9米,最高达25米。那些留在广场、港口、码头和海边的人们顿时被吞噬,海边的船只、港口和码头的建筑物均被击得粉碎……

随即,巨浪又迅速退去。所过之处,凡是能够带动的东西,都被潮水席卷而走。海潮如此一涨一落,反复震荡,持续了将近几个小时。太平洋东岸的城市,刚被地震摧毁变成了废墟,此时又频遭海浪的冲刷。那些掩埋于碎石瓦砾之中还没有死亡的人们,却被汹涌而来的海水淹死。在几艘大船上,有数千人在此避难,但随着大船被巨浪击碎或击沉,顿时被波浪全部吞没,无一人幸免。太平洋沿岸,以蒙特港为中心,南北800千米,几乎被洗劫一空。

在这次大海啸的灾变中,除智利首当其冲之外,还涉及到相当广泛的地区。太平洋东西两岸,如美国夏威夷群岛、日本、俄罗斯、中国、菲律宾等许多国家与地区,都受到了不同程度的影响,有的损失也十分惨重。

地震发生后,海啸波又以每小时700千米的速度,横扫了西太平洋岛屿。仅仅14个小时,就到达了美国的夏威夷群岛。到达夏威夷群岛时,波高达9~10米,巨浪摧毁了夏威夷岛西岸的防波堤,冲倒了沿堤大量的树木、电线杆、房屋、建筑设施,淹没了大片大片的土地。不到24小时,海啸波走完了大约1.7万千米的路程。到达了太平洋彼岸的日本列岛。此时,海浪仍然十分汹涌,波高达6~8米,最大波高达8.1米。翻滚着的巨浪肆虐着日本诸岛的海滨城市。本州、北海道等地,停泊港湾的船只、沿岸的港湾和各种建筑设施,遭到了极大的破坏。临太平洋沿岸的城市、乡村和一些房屋以及一些还来不及逃离的人们,都被这突如其来的波涛卷入大海。这次由智利海啸波及的灾难,造成了日本数百人的死亡,冲毁房屋近4000所,沉没船只逾百艘,沿岸码头、港口及其设施多数被毁坏。

智利大海啸还波及了太平洋沿岸的俄罗斯。在堪察加半岛和库页岛附近,海啸波涌起的巨浪亦达6~7米左右,致使沿岸的房屋、船只、码头、人员等遭到不同程度的破坏和损失。在菲律宾群岛附近,由智利海啸波及的巨浪也高达7~8米左右,沿岸城市和乡村居民遭到了同样的厄运。中国沿海由于受到外围岛屿的保护,受这次海啸的影响较小。但是,在东海和南海的验潮站,都记录到了这次地震海啸引发的汹涌波涛。总之,智利大海啸对太平洋沿岸大部分地区,都造成了程度不同的破坏,其影响范围之大,为历史所仅见。

7.南亚大海啸

2004年印度洋大地震发生于2004年12月26日UTC时间00:58:55(雅加达,曼谷当地时间07:58:55)。震央位于印度尼西亚苏门答腊以北的海底。当地地震局测量到的强度为6.8级,香港、中国大陆及美国量度到的强度则为里氏(芮氏,黎克特制)8.5至8.7。其后香港天文台和美国全国地震情报中心分别修正强度为8.9和9.0。这是自1964年阿拉斯加耶稣受难日地震来最强的地震,也是1900年以来强度第四的地震。有数万人在地震引发的海啸中死亡,一些地区的海啸高达十多米(33英尺)。

这次地震及其引发的大海啸对东南亚及南亚地区造成巨大伤亡,远至波斯湾的阿曼、非洲东岸的索马里及毛里求斯、留尼汪rl]等岛国。印度有大约一万人死亡、斯里兰卡有超过四万人遇难,而印度尼西亚的总死亡人数可能多达二十万人,伤者可能达三万人之多。

8.泥石流

泥石流是山区沟谷中,由暴雨、水雪融水等水源激发的,含有大量的泥砂、石块的特殊洪流。其特征往往突然暴发,浑浊的流体沿着陡峻的山沟前推后拥,奔腾咆哮而下,地面为之震动、山谷犹如雷鸣。在很短时间内将大量泥砂、石块冲出沟外,在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积,常常给人类生命财产造成重大危害。

泥石流按其物质成分可分为3类:由大量粘性土和粒径不等的砂粒、石块组成的叫泥石流;以粘性土为主,含少量砂粒、石块、粘度大、呈稠泥状的叫泥流;由水和大小不等的砂粒、石块组成的称之水石流。

泥石流按其物质状态可分为二类:一是粘性泥石流,含大量粘性土的泥石流或泥流。其特征是:粘性大,固体物质占40~60%,最高达80%。其中的水不是搬运介质,而是组成物质,稠度大,石块呈悬浮状态,暴发突然,持续时间亦短,破坏力大。二是稀性泥石流,以水为主要成分,粘性土含量少,固体物质占10~40%,有很大分散性。水为搬运介质,石块以滚动或跃移方式前进,具有强烈的下切作用。其堆积物在堆积区呈扇状散流,停积后似“石海”。

以上分类是我国最常见的两种分类。除此之外还有多种分类方法。如按泥石流的成因分类有:水川型泥石流,降雨型泥石流;按泥石流流域大小分类有:大型泥石流,中型泥石流和小型泥石流;按泥石流发展阶段分类有:发展期泥石流,旺盛期泥石流和衰退期泥石流等等。

泥石流的形成必须同时具备以下3个条件:陡峻的便于集水、集物的地形、地貌;有丰富的松散物质;短时间内有大量的水源。

1.地形地貌条件:在地形上具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度降大,流城形状便于水流汇集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山,一面出口的瓢状或漏斗状,地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良,这样的地形有利于水和碎屑物质的集中;中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡降大,使泥石流能迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使堆积物有堆积场所。

2.松散物质来源条件:泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育,新构造活动强烈,地震烈度较高的地区。地表岩石破碎,崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育。为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源;另外、岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育、或软硬相间成层的地区,因易受破坏,也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源;一些人类工程活动,如滥伐森林造成水土流失,开山采矿、采石弃渣等,往往也为泥石流提供大量的物质来源。

3.水源条件:水既是泥石流的重要组成部分,又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源),泥石流的水源,有暴雨、水雪融水和水库(池)溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。

泥石流发生的时间具有如下三个规律:

1.季节性:我国泥石流的暴发主要是受连续降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激发。因此,泥石流发生的时间规律是与集中降雨时间规律相一致,具有明显的季节性。一般发生在多雨的夏秋季节。因集中降雨的时间的差异而有所不同。四川、云南等西南地区的降雨多集中在6-9月,因此、西南地区的泥石流多发生在6-9月;而西北地区降雨多集中在6、7、8三个月,尤其是7、8两个月降雨集中,暴雨强度大,因此西北地区的泥石流多发生在7、8两个月。据不完全统计,发生在这两个月的泥石流灾害约占该地区全部泥石流灾害的90%以上。

2.周期性:泥石流的发生受暴雨、洪水、地震的影响,而暴雨、洪水、地震总是周期性地出现。因此,泥石流的发生和发展也具有一定的周期性,且其活动周期与暴雨、洪水、地震的活动周期大体相一致。当暴雨、洪水两者的活动周期相叠加时,常常形成泥石流活动的一个高潮。如云南省东川地区在1966年是近十几年的强震期,使东川泥石流的发展加剧。仅东川铁路在1970-1981年的11年中就发生泥石流灾害250余次。又如1981年,东川达德线泥石流,成昆铁路利子伊达泥石流、宝成铁路、宝天铁路的泥石流,都是在大周期暴雨的情况下发生的。

3.泥石流的发生,一般是在一次降雨的高峰期,或是在连续降雨稍后。

我国泥石流的分布,明显受地形、地质和降水条件的控制。特别是在地形条件上表现得更为明显。

1.泥石流在我国集中分布在两个带上。一是青藏高原与次一级的高原与盆地之间的接触带;另一个是上述的高原、盆地与东部的低山丘陵或平原的过渡带。

2.在上述两个带中,泥石流又集中分布在一些大断裂、深大断裂发育的河流沟谷两侧。这是我国泥石流的密度最大、活动最频繁、危害最严重的地带。

3.在各大型构造带中,具有高频率的泥石流,又往往集中在板岩、片岩、片麻岩、混合花岗岩、千枚岩等变质岩系及泥岩、页岩、泥灰岩、煤系等软弱岩系和第四系堆积物分布区。

4.泥石流的分布还与大气降水、水雪融化的显著特征密切相关。即高频率的泥石流,主要分布在气候干湿季较明显、较暖湿、局部暴雨强大、水雪融化快的地区。如云南、四川、甘肃、西藏等。低频率的稀性泥石流主要分布在东北和南方地区。

泥石流活动强度的相关因素:泥石流的活动强度主要与地形地貌、地质环境和水文气象条件三个方面的因素有关。比如、崩塌、滑坡、岩堆群落地区,岩石破碎、风化程度深,则易成为泥石流固体物质的补给源;沟谷的长度较大、汇水面积大、纵向坡度较陡等因素为泥石流的流通提供了条件;水文气象因素直接提供水动力条件。往往大强度、短时间出现暴雨容易形成泥石流,其强度显然与暴雨的强度密切相关。

泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点。并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用,其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。它对人类的危害具体表现在如下四个方面:

1.对居民点的危害:泥石流最常见的危害之一,是冲进乡村、城镇,摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所设施。淹没人畜、毁坏土地,甚至造成村毁人亡的灾难。如1969年8月云南省大盈江流城弄璋区南拱泥石流,使新章金、老章金两村被毁,97人丧生,经济损失近百万元。

2.对公路、铁路的危害:泥石流可直接埋没车站,铁路、公路,摧毁路基、桥涵等设施,致使交通中断,还可引起正在运行的火车、汽车颠覆,造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河道,引起河道大幅度变迁,间接毁坏公路、铁路及其它构筑物,甚至迫使道路改线,造成巨大的经济损失。如甘川公路394公里处对岸的石门沟,1978年7月暴发泥石流,堵塞自龙江,公路因此被淹l公里,白龙江改道使长约两公里的路基变成了主河道,公路、护岸及渡槽全部被毁。该段线路自1962年以来,由于受对岸泥石流的影响己3次被迫改线。建国以来,泥石流给我国铁路和公路造成了无法估计的巨大损失。

3.对水利、水电工程的危害:主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物,淤埋水电站尾水渠,并淤积水库、磨蚀坝面等。

4.对矿山的危害:主要是摧毁矿山及其设施,淤埋矿山坑道、伤害矿山人员、造成停工停产,甚至使矿山报废。

由于工农业生产的发展,人类对自然资源的开发程度和规模也在不断发展。当人类经济活动违反自然规律时,必然引起大自然的报复,有些泥石流的发生,就是由于人类不合理的开发而造成的。近年来,因为人为因素诱发的泥石流数量正在不断增加。可能诱发泥石流的人类工程经济活动主要有以下几个方面:

1.不合理开挖:修建铁路、公路、水渠以及其它工程建筑的不合理开挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、铁路以及其它建筑活动,破坏了山坡表面而形成的。如云南省东川至昆明公路的老干沟,因修公路及水渠,使山体破坏,加之1966年犀牛山地震又形成崩塌、滑坡,致使泥石流更加严重。又如香港多年来修建了许多大型工程和地面建筑,几乎每个工程都要劈山填海或填方,才能获得合适的建筑场地。1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程现场120人死于滑坡造成的泥石流。

2.不合理的弃土、弃渣、采石:这种行为形成的泥石流的事例很多。如四川省冕宁县泸沽铁矿汉罗沟,因不合理堆放弃土、矿渣,1972年一场大雨暴发了矿山泥石流,冲出松散固体物质约lO万立方米,淤埋成昆铁路300米和喜(德)-西(昌)公路250米,中断行车,给交通运输带来严重损失。又如甘川公路西水附近,1973年冬在沿公路的沟内开采石料,1974年7月18日发生泥石流,使15座桥涵淤塞。

3.滥伐乱垦:滥伐乱垦会使植被消失,山坡失去保护、土体疏松、冲沟发育,大大加重水土流失,进而山坡的稳定性被破坏,崩塌、滑坡等不良地质现象发育,结果就很容易产生泥石流。例如甘肃省白龙江中游现在是我国著名的泥石流多发区。而在一千多年前,那里竹树茂密、山清水秀,后因伐木烧炭,烧山开荒,森林被破环,才造成泥石流泛滥。又如甘川公路石坳子沟山上大耳头,原是森林区,因毁林开荒,1976年发生泥石流毁坏了下游村庄、公路,造成人民生命财产的严重损失。当地群众说:“山上开亩荒,山下冲个光”。

减轻或避防泥石流的工程措施主要有:

1.跨越工程一是指修建桥梁、涵洞,从泥石流沟的上方跨越通过,让泥石流在其下方排泄,用以避防泥石流。这是铁道和公路交通部门为了保障交通安全常用的措施。

2.穿过工程——指修隧道、明硐或渡槽,从泥石流的下方通过,而让泥石流从其上方排泄。这也是铁路和公路通过泥石流地区的又一主要工程形式。

3.防护工程——指对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及泥石流集中的山区变迁型河流的沿河线路或其它主要工程措施,作一定的防护建筑物,用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等的危害。防护工程主要有:护坡、挡墙、顺坝和丁坝等。

4.排导工程——其作用是改善泥石流流势,增大桥梁等建筑物的排泄能力,使泥石流按设计意图顺利排泄。排导工程,包括导流堤、急流槽、束流堤等。

5.栏挡工程——用以控制泥石流的固体物质和暴雨、洪水径流,削弱泥石流的流量、下泄量和能量,以减少泥石流对下游建筑工程的冲刷、撞击和淤埋等危害的工程措施。拦挡措施有:栏渣坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等。对于防治泥石流,常采用多种措施相结合,比用单一措施更为有效。

泥石流灾害的预报方法:泥石流的预测预报工作很重要,这是防灾和减灾的重要步骤和措施。目前我国对泥石流的预测预报研究常采取以下方法:在典型的泥石流沟进行定点观测研究,力求解决泥石流的形成与运动参数问题。如对云南省东川市小江流域蒋家沟、大桥沟等泥石流的观测试验研究;对四川省汉源县沙河泥石流的观测研究等;调查潜在泥石流沟的有关参数和特征;加强水文、气象的预报工作,特别是对小范围的局部暴雨的预报。因为暴雨是形成泥石流的激发因素。比如、当月降雨量超过350毫米时,日降雨量超过150毫米时,就应发出泥石流警报;建立泥石流技术档案,特别是大型泥石流沟的流域要素、形成条件、灾害情况及整治措施等资料应逐个详细记录。并解决信息接收和传递等问题;划分泥石流的危险区、潜在危险区或进行泥石流灾害敏感度分区;开展泥石流防灾警报器的研究及室内泥石流模型试验研究。

9.海底地震

是地下岩石突然断裂而发生的急剧运动。岩石圈板块沿边界的相对运动和相互作用是导致海底地震的主要原因。海底地震分布规律和发生机制的研究,是板块构造理论的重要支柱。海底地震及其所引起的海啸,给人类带来灾难。

海底地震主要分布在活动大陆边缘和大洋中脊,分别相当于洋壳的俯冲破坏与扩张新生地带。两带的地震活动性质截然不同。活动大陆边缘地震带。位于板块俯冲边界,主体是环太平洋地震带,此外还包括印度洋爪哇海沟附近,大西洋波多黎各海沟及南桑威奇海沟附近的地震带。环太平洋地震带释放的地震能量约占全球总量的80%。这里既有浅源(<70千米)地震,也有中源(70~300千米)地震和深源(300~700千米)地震,地震带较宽。震源深度通常自洋侧(海沟附近)向陆侧加深,构成一倾斜的震源带,称贝尼奥夫带。全球几乎所有的深源地震,以及大多数的中、浅源地震都发生在板块俯冲边界。全球最大震级(8.9级)即发生在这里。大洋中脊地震带。该处为分离型板块边界,只有浅源地震,地震带狭窄、连续,宽度仅数十千米,释放的地震能量占全球总量的5%。

海底地震引发海啸因素诸多,但主要因素有4个:首先,地震震级大。若地震震级小,则不足以激发海面至海底整个水体波动;其次,地震机制。当海底地震机制为倾滑型地震时,亦即断层上下错动的地震,容易激发海啸;再次,海底地震震源浅,易激发海啸;第四,震源破裂过程。当地震发生在海底深部时,海啸仅在开阔的海面传播,海浪波动幅度并不大,一般不具杀伤力,只是当它逼进海岸时,波浪猛然抬升,才形成巨大的破坏力。

10.地光

地光是指大地震时人们用肉眼观察到的天空发光的现象。地光在文献中有不少记载。1965~1967年,日本松代地震群期间,就留下难得的地光照片。中国1975年辽宁海城地震和1976年河北唐山地震,震前的地光现象非常突出。地光出现的时间大多与地震同时,但也有在震前几小时和震后短时间内看到的。其形状有带状光、闪光、柱状光、片状光等。颜色也是多种多样的。低空大气中出现的片状光、弧状光和带状光等多为青白色,地面上冒出的火球、火团则多为红色。关于地光的成因说法不一,尚无定论。一般认为,震前低空大气的发光是一种气体放电现象。有的认为岩石中石英晶体的压电效应能产生强电场;有的认为地下水流动能产生高电压。有人认为,火球式的地光是地下逸出的天然气在近地表处的爆发式点燃。

由地震引起的发光现象,称之为地光。地震发生前为什么会产生地光呢?研究结果表明,当地震快发生时,由于地下岩石发生破裂、错断,岩石间产生相对摩擦滑动等而产生一种电磁效应作用,从而造成一个较大范围的放电现象,并沿着断裂缝隙通向大气层,在低空引起大气电离和发光现象。

一般情况下,地光大都在地震发生前几分钟到数小时出现,也有少数地震后出现的。地光的颜色有多种多样,有白里发蓝的、红色的、紫色的、白色的,也有的是黄色和绿色的,其中以白里发蓝的为多,有点象电焊火光那种样子。地光在空中持续的时间一般为几秒到数分钟之间。在夜间,即使离地光出现地点较远的地方,也是能够看得清楚的。地光在地表上空的高度一般为几米到几十米不等,其表现形式因地震类型和地点不同,在空中的几何形状也不尽相同,有的以条带状在空中出现,有的以圆弧状出现,也有的以火柱状出现,还有的以一连串火球状出现,形似信号弹升向天空。

一般情况下,小地震不易引起地光现象,只有那些比较大的地震才可引起地光现象。由于一次大地震影响范围很大,因此,当有地光发生时,即使人们离地光发生处较远,也是可以看得到它的。例如唐山地震时,居住北京地区的人就曾看到过唐山地震引起的地光。

地光的来临,往往预示着大震很快就要发生了,如果此时能够迅速果断地采取一些避震措施,是有可能躲开地震灾害的。例如1975年2月4日海城地震前,一列从大连开往北京的客车,在行驶途中司机突然发现列车前方有大片紫红色的耀眼亮光,司机马上联想到可能是地光,于是采取措施,紧急停车,列车刚刚停稳,大地震就发生了,从而避免了一场车翻人亡的重大事故。

应当指出,有时雷电和施工现场在夜间常常会造成电弧光现象,因此,不能盲目地把一切“闪光”现象都归结为地光,否则,就会引起不必要的慌乱,带来不应有的麻烦。

11.古浪地震

1927年5月23日,古浪发生8级地震。地震波及甘肃、青海、陕西等地。武威、塔儿庄、张义堡、黑松驿、黄羊川等地破坏极为严重。古浪县城受到严重破坏。据古浪县志记载:“是日将晓,初震一次,其势尚微,……甫逾片刻,二次又来,霹雳一声,谷应山鸣,数十丈之黄尘,缭绕空中,转瞬天地异色,日月无光,城郭庐舍化为乌有,山河改观,闾巷莫辨,号痛之声,远闻数里,号称三百户之县城,压死男女七八百口,全城房屋,颓倒无遗。……统计城乡之(死亡)人口四千有余,牛羊马(死亡)匹数达三万。”双塔地区田地裂缝很多,平地沉陷一条宽约5米,长约200米的大沟。水峡口大佛寺倒塌,庙内石碑全向西北扭转倒下。《盛京时报》记载了武威县城及周围地区遭受地震破坏的残酷情况:“地忽大震,一时山谷崩裂,日暗无光,城市庐舍倒塌者十之六七,繁富之区,化为丘墟,数千年之古迹,同时浩劫,哭声震动天地,万井为之无烟,历来震灾未有若此之残酷剧烈者。兹经详细调查仅武威一县,计压毙人口三万五千四百九十五(原有人口八万多),牛马羊畜二十二万二千零九十五头,倒塌村庄一万九千三百九十九座,房舍四十一万八千四百四十二间,崩裂田地约十二万三千六百六十九亩余,其余杂物等件,伤损不可数计。”当时世界大多数地震台,如上海徐家汇台、列宁格勒台、苏黎世台、斯特拉斯堡台等十几个台站都清楚地记录到了这次地震。

12.地震波

由地震震源发出的在地球介质中传播的弹性波。地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。

地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地球内部存在着地震波速度突变的基干界面、莫霍面和古登堡面,将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层。

地震被按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波。纵波是推进波,地壳中传播速度为5.5~7千米/秒,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波是剪切波:在地壳中的传播速度为3.2~4.0千米/秒,第二个到达震中,又称S波,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。面波又称L波,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。

地球介质,包括表层的岩石和地球深部物质,都不是完全弹性体,但因地球内部有很高的压力,地震波的传播速度很大,波动给介质带来的应力和应变是瞬时的,能量的消耗很小,因此可以近似地把地震波看作弹性波。

从震源发出的波动有两种成分:一种代表介质体积的涨缩,称为涨缩波,其质点振动方向与传播方向一致,所以又称纵波。另一种成分代表介质的变形,称为畸变波,其质点振动方向与传播方向垂直,所以又称横波。纵波的传播速度较快,在远离震源的地方这两种波动就分开,纵波先到,横波次之。因此纵波又称P波,横波又称S波。在没有边界的均匀无限介质中,只能有P波和S波存在,它们可以在三维空间中向任何方向传播,所以叫做体波。但地球是有限的,有边界的。在界面附近,体波衍生出另一种形式的波,它们只能沿着界面传播,只要离开界面即很快衰减,这种波称为面波。面波有许多类型,它们的传播速度比体波慢,因此常比体波晚到,但振幅往往很大,振动周期较长。如果地震的震源较深,震级较小,则面波就不太发育。

波速随频率或波长而变化,这种现象叫做频散。在完全弹性的平行层介质中,由于各种类型的波的叠加,在地表观察到的面波频散是几何原因造成的。在地球内部,由于介质的不均匀性和非完全弹性,会导致体波的频散,这是物理原因造成的。由于频散,波形在传播过程中会发生变化。例如在震源处发出的一个脉冲,在远处就可以散成一个波列。

将地球介质看成完全弹性体只是一种近似。精密的观测表明,地震波在传播中的能量消耗有时是不能忽略的。在一定观测点,波的振幅A随时间t衰减可用A=Aoe-rx表示,r为时间衰减系数,Ao为初始振幅。波传播x距离后,因能量损耗而导致振幅的减小,可用表示,a为距离衰减系数。表示能量消耗的另一个重要参数Q称为品质因子,其定义是

E是一定体积的介质在一个周期的时间内所存储的最大应变能,△E是同一时间内所消耗的能量。因为Q值对频率的依赖关系比r或a弱得多,所以被普遍采用。由于波的散射也会引起地震波的能量消耗。

地震波在通过不同介质的界面时也能发生折射和反射现象,只是它的折射和反射比光波的折射和反射更加复杂。例如在P波入射的情况下,不但有折射P波和反射P波,同时还会出现折射的S波成分和反射的S波成分。

一般而言我们可将波分成横波及纵波。横波又称机械波即波前进的方向与介质振动的方向是垂直的。而纵波又称疏密波,既波前进的方向与介质振动的方向是平行的。而地震的p及s波是以英文的简写而成。p代表primarywave,primary有先到达的意思,也就是说p波的波速比较快,而s代表secondarywave即第二到达的波。所以地震发生时你会先感觉到p波,而后才会感受到s波。而我们所谓p波就是纵波,波速大约7~8km/s,而s波为横波,波速约4~5km/s。地震发生时的p波造成我们的感觉是上下振动的,但时间维持较短,强度也要小,所以你不注意有时是感觉不出来的。而s波则是我们都知道的左右摇晃。

13.海啸

海啸是一种具有强大破坏力的海浪。当地震发生于海底,因震波的动力而引起海水剧烈的起伏,形成强大的波浪,向前推进,将沿海地带一一淹没的灾害,称之为海啸。

海啸在许多西方语言中称为“tsunami”,词源自日语“津波”,即“港边的波浪”(“津”即“港”)。这也显示出了日本是一个经常遭受海啸袭击的国家。

海啸通常由震源在海底下50千米以内、里氏地震规模6.5以上的海底地震引起。海啸波长比海洋的最大深度还要大,在海底附近传播也没受多大阻滞,不管海洋深度如何,波都可以传播过去,海啸在海洋的传播速度大约每小时五百到一千公里,而相邻两个浪头的距离也可能远达500到650公里,当海啸波进入陆棚后,由于深度变浅,波高突然增大,它的这种波浪运动所卷起的海涛,波高可达数十米,并形成“水墙”。

由地震引起的波动与海面上的海浪不同,一般海浪只在一定深度的水层波动,而地震所引起的水体波动是从海面到海底整个水层的起伏。此外,海底火山爆发,土崩及人为的水底核爆也能造成海啸。此外,陨石撞击也会造成海啸,“水墙”可达百尺。而且陨石造成的海啸在任何水域也有机会发生,不一定在地震带。不过陨石造成的海啸可能千年才会发生一次。

海啸同风产生的浪或潮是有很大差异的。微风吹过海洋,泛起相对较短的波浪。相应产生的水流仅限于浅层水体。猛烈的大风能够存辽阔的海洋卷起高度3()米以上的海浪,但也不能撼动深处的水。而潮汐每天席卷全球两次。它产生的海流跟海啸一样能深入海洋底部,但是海啸并非由月亮或太阳的引力引起,它由海下地震推动所产生,或由火山爆发、陨星撞击、或水下滑坡所产生。海啸波浪在深海的速度能够超过每小时700千米,可轻松地与波音747飞机保持同步。虽然速度快。但在深水中海啸并不危险,低于几米的一次单个波浪在开阔的海洋中其长度可超过750千米这种作用产生的海表倾斜如此之细微,以致这种波浪通常在深水中不经意间就过去了。海啸是静悄悄地不知不觉地通过海洋,然而如果出乎意料地在浅水中它会达到灾难性的高度。

啸是一种具有强大破坏力的海浪。水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等大地活动都可能引起海啸。

地震发生时,海底地层发生断裂,部分地层出现猛然上升或者下沉,由此造成从海底到海面的整个水层发生剧烈“抖动”。这种“抖动”与平常所见到的海浪大不一样。海浪一般只在海面附近起伏,涉及的深度不大,波动的振幅随水深衰减很快。地震引起的海水“抖动”则是从海底到海面整个水体的波动,其中所含的能量惊人。

海啸时掀起的狂涛骇浪,高度可达10多米至几十米不等,形成“水墙”。另外,海啸波长很大,可以传播几千公里而能量损失很小。由于以上原因,如果海啸到达岸边,“水墙”就会冲上陆地,对人类生命和财产造成严重威胁。

海啸是一种灾难性的海浪,通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5以上的海底地震引起。水下或沿岸山崩或火山爆发也可能引起海啸。在一次震动之后,震荡波在海面上以不断扩大的圆圈,传播到很远的距离,正象卵石掉进浅池里产生的波一样。

水下地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等激起的巨浪,在涌向海湾内和海港时所形成的破坏性的大浪称为海啸。破坏性的地震海啸,只在出现垂直断层、里氏震级大于6.5级的条件下才能发生。当海底地震导致海底变形时,变形地区附近的水体产生巨大波动,海啸就产生了。

海啸的传播速度与它移行的水深成正比。在太平洋,海啸的传播速度一般为每小时两三百公里到1000多公里。海啸不会在深海大洋上造成灾害,正在航行的船只甚至很难察觉这种波动。海啸发生时,越在外海越安全。

一旦海啸进入大陆架,由于深度急剧变浅,波高骤增,可达20至30米,这种巨浪可带来毁灭性灾害。

海啸来袭之前,海潮为什么先是突然退到离沙滩很远的地方,一段时间之后海水才重新上涨?大多数情况下,出现海面下落的现象都是因为海啸冲击波的波谷先抵达海岸。波谷就是波浪中最低的部分,它如果先登陆,海面势必下降。同时,海啸冲击波不同于一般的海浪,其波长很大,因此波谷登陆后,要隔开相当一段时间,波峰才能抵达。

另外,这种情况如果发生在震中附近,那可能是另一个原因造成的:地震发生时,海底地面有一个大面积的抬升和下降。这时,地震区附近海域的海水也随之抬升和下降,然后就形成海啸。

海啸可分为4种类型。即由气象变化引起的风暴潮、火山爆发引起的火山海啸、海底滑坡引起的滑坡海啸和海底地震引起的地震海啸。中国地震局提供的材料说,地震海啸是海底发生地震时,海底地形急剧升降变动引起海水强烈扰动。其机制有两种形式:“下降型”海啸和“隆起型”海啸。

“下降型”海啸:某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧下降,海水首先向突然错动下陷的空间涌去,并在其上方出现海水大规模积聚,当涌进的海水在海底遇到阻力后,即翻回海面产生压缩波,形成长波大浪,并向四周传播与扩散,这种下降型的海底地壳运动形成的海啸在海岸首先表现为异常的退潮现象。1960年智利地震海啸就属于此种类型。

“隆起型”海啸:某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧上升,海水也随着隆起区一起抬升,并在隆起区域上方出现大规模的海水积聚,在重力作用下,海水必须保持一个等势面以达到相对平衡,于是海水从波源区向四周扩散,形成汹涌巨浪。这种隆起型的海底地壳运动形成的海啸波在海岸首先表现为异常的涨潮现象。1983年5月26日,中日本海7.7级地震引起的海啸属于此种类型

危害:剧烈震动之后不久,巨浪呼啸,以摧枯拉朽之势,越过海岸线,越过田野,迅猛地袭击着岸边的城市和村庄,瞬时人们都消失在巨浪中。港口所有设施,被震塌的建筑物,在狂涛的洗劫下,被席卷一空。事后,海滩上一片狼藉,到处是残木破板和人畜尸体。地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的。目前,人类对地震、火山、海啸等突如其来的灾变,只能通过预测、观察来预防或减少它们所造成的损失,但还不能控制它们的发生。

国家海洋局海洋环境预报中心海洋环境预报室副主任于福江介绍,我国位于太平洋西岸,大陆海岸线长达1.8万公里。但由于我国大陆沿海受琉球群岛和东南亚诸国阻挡,加之大陆架宽广,越洋海啸进入这一海域后,能量衰减较快,对大陆沿海影响较小。

因为地震波沿地壳传播的速度远比地震海啸波运行速度快,所以海啸是可以提前预报的。不过,海啸预报比地震探测还要难。因为海底的地形太复杂,海底的变形很难测得准。

1964年国际上成立了全球海啸警报系统协调小组,太平洋由于海啸多发,所以海啸预警系统很发达。此次大地震发生15分钟后太平洋海啸预警中心就从檀香山分部向参与联合预警系统的26个国家发布了预警信息。如果印度洋也有预警系统,也许人们就可以更好地利用从震后到海啸登陆印度洋沿岸的宝贵时间。

14.海底火山

所谓海底火山,就是形成于浅海和大洋底部的各种火山。包括死火山和活火山。地球上的火山活动主要集中在板块边界处,而海底火山大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处。板块内部有时也有一些火山活动,但数量非常少。海底火山可分3类,即边缘火山、洋脊火山和洋盆火山,它们在地理分布、岩性和成因上都有显著的差异。海底火山喷发时,在水较浅、水压力不大的情况下,常有壮观的爆炸,这种爆炸性的海底火山爆发时,产生大量的气体,主要是来自地球深部的水蒸气、二氧化碳及一些挥发性物质,还有大量火山碎屑物质及炽热的熔岩喷出,在空中冷凝为火山灰、火山弹、火山碎屑。

海底火山分类:

1.边缘火山。沿大洋边缘的板块俯冲边界,展布着弧状的火山链。它是岛弧的主要组成单元,与深海沟、地震带及重力异常带相伴生。

2.洋脊火山。大洋中脊是玄武质新洋壳生长的地方,海底火山与火山岛顺中脊走向成串出现。据估计全球约80%的火山岩产自大洋中脊,中央裂谷内遍布在海水中迅速冷凝而成的枕状熔岩。中脊处的大洋玄武岩是标准的拉斑玄武岩。这种拉斑玄武岩是岩浆沿中脊裂隙上升喷发而生成的产物,它组成了广大的洋底岩石的主体。

3.洋盆火山。散布于深洋底的各种海山,包括平顶海山和孤立的大洋岛等,是属于大洋板块内部的火山。

海底火山与造岛:1963年11月15日,在北大西洋冰岛以南32公里处,海面下130米的海底火山突然爆发,喷出的火山灰和水汽柱高达数百米,在喷发高潮时,火山灰烟尘被冲到几千米的高空。

经过一天一夜,到11月16日,人们突然发现从海里长出一个小岛。人们目测了小岛的大小,高约40米,长约550米。海面的波浪不能容忍新出现的小岛,拍打冲走了许多堆积在小岛附近的火山灰和多孔的泡沫石,人们担心年轻的小岛会被海浪吞掉。但火山在不停地喷发,熔岩如注般地涌出,小岛不但没有消失,反而在不断地扩大长高,经过1年的时间,到1964年11月底,新生的火山岛已经长到海拔170米高,1700米长了,这就是苏尔特塞岛。

两年之后,1966年8月19日,这座火山再度喷发,水汽柱、熔岩沿火山口冲出,高达数百米,喷发断断续续,直到1967年5月5日才告一段落。这期间,小岛也趁机发育成长,快时每昼夜竟增加面积0.4公顷,火山每小时喷出熔岩约18万吨。

海底火山的分布:海底火山的分布相当广泛,大洋底散布的许多圆锥山都是它们的杰作,火山喷发后留下的山体都是圆锥形状。据统计,全世界共有海底火山约2万多座,太平洋就拥有一半以上。这些火山中有的已经衰老死亡,有的正处在年轻活跃时期,有的则在休眠,不定什么时候苏醒又“东山再起”。现有的活火山,除少量零散在大洋盆外,绝大部分在岛弧、中央海岭的断裂带上,呈带状分布,统称海底火山带。太平洋周围的地震火山,释放的能量约占全球的80%。海底火山,死的也好,活的也好,统称为海山。海山的个头有大有小,一二公里高的小海山最多,超过5公里高的海山就少得多了,露出海面的海山(海岛)更是屈指可数了。美国的夏威夷岛就是海底火山的功劳。它拥有面积l万多平方公里,上有居民10万余众,气候湿润,森林茂密,土地肥沃,盛产甘蔗与咖啡,山清水秀,有良港与机场,是旅游的胜地。夏威夷岛上至今还留有5个盾状火山,其中冒纳罗亚火山海拔4170米,它的大喷火口直径达5000米,常有红色熔岩流出。1950年曾经大规模地喷发过,是世界上著名的活火山。

海底平顶山:海底山有圆顶,也有平顶。平顶山的山头好像是被什么力量削去的。以前,人们也不知道海底还有这种平顶的山。第二次世界大战期间,为了适应海战的要求,需要摸清海底的情况,便于军舰潜艇活动。美国科学家普林斯顿大学教授H·H·赫斯当时在“约翰逊”号任船长,接受了美国军方的命令,负责调查太平洋洋底的情况。他带领了全舰官兵,利用回声测深仪,对太平洋海底进行了普遍的调查,发现了数量众多的海底山,它们或是孤立的山峰,或是山峰群,大多数成队列式排列着。这是由于裂谷缝隙中喷溢而出的火山熔岩形成的。这是人类首次发现海底平顶山。这种奇特的平顶山有高有矮,大都在200米以下,有的甚至在2000米水深。凡水深小于200米的平顶山,赫斯称它为“海滩”。1946年,赫斯正式命名位于200以深的平顶山为“盖约特”。

赫斯发现海底平顶山之后,当时非常纳闷,他苦苦思索着:山顶为什么会那么平坦?滚圆的山头到哪儿去了?后来,经过科学家门潜心地研究,终于解开了这个谜。原来海底火山喷发之后形成的山体,山头当时的确是完整的,如果海山的山头高出海面很多,任凭海浪怎样拍打冲刷,都无法动摇它,因为海山站稳了脚跟,变成了真正的海岛,夏威夷岛就是一例。倘若海底火山一开始就比较小,处于海面以下很多,海浪的力量达不到,山头也安然无恙。只有那些不高不矮,山头略高于海面的,海浪乘它立足不稳,拼命地进行拍打冲刷,经历年深日久的功夫,就把山头削平了,成了略低于海面、顶部平坦的平顶山。

海底火山的生物:人们常认为海底火山附近温度较高,但在火山口附近仍有厌氧耐热菌存在,这为科学家的声明存活条件的研究提供了新的思路。

15.火山简介

地壳之下100至150千米处,有一个“液态区”,区内存在着高温、高压下含气体挥发份的熔融状硅酸盐物质,即岩浆。它一旦从地壳薄弱的地段冲出地表,就形成了火山。

在地球上已知的“死火山”约有2000座;已发现的“活火山”共有51638座,其中陆地上有516154座,海底火山有5464座。火山在地球上分布是不均匀的,它们都出现在地壳中的断裂带。就世界范围而言,火山主要集中在环太平洋一带和印度尼西亚向北经缅甸、喜马拉雅山脉、中亚细亚到地中海一带,现今地球上的活火山百分之九十九分布都在这两个带上。

火山出现的历史很悠久。有些火山在人类有史以前就喷发过,但现在已不再活动,这样的火山称之为“死火山”;不过也有的“死火山”随着地壳的变动会突然喷发,人们称之为“休眠火山”;人类有史以来,时有喷发的火山,称为“活火山”。

火山活动能喷出多种物质,在喷出的固体物质中,一般有被爆破碎了的岩块、碎屑和火山灰等;在喷出的液体物质中,一般有熔岩流、水、各种水溶液以及水、碎屑物和火山灰混合的泥流等;在喷出的气体物质中,一般有水蒸汽和碳、氢、氮、氟、硫等的氧化物。除此之外,在火山活动中,还常喷射出可见或不可见的光、电、磁、声和放射性物质等,这些物质有时能致人于死地,或使电、仪表等失灵,使飞机、轮船等失事。

火山喷发的强弱与熔岩性质有关,喷发时间也有长有短,短的几小时,长的可达上千年。按火山活动情况可将火山分为三类:活火山、死火山和休眠火山。其中休眠火山指有人类历史的记载中曾有过喷发,但后来一直未见其活动,世界上大约有500座活火山。

火山喷发可在短期内给人类和生命财产造成巨大的损失,它是一种灾难性的自然现象。然而火山喷发后,它能提供丰富的土地、热能和许多种矿产资源,还能提供旅游资源。

许多书籍中都对火山喷发的情形做了详细的描述。例如在《黑龙江外传》中记述了黑龙江五大连池火山群中两座火山喷发的情况。“墨尔根(今嫩江)东南,一日地中出火,石块飞腾,声振四野,越数日火熄,其地遂成池沼此康熙五十八年事。”根据火山活动情况的分类:

1.活火山:指现代尚在活动或周期性发生喷发活动的火山。这类火山正处于活动的旺盛时期。如爪吐岛上的梅拉皮火山,本世纪以来,平均间隔两二年就要持续喷发一个时期、我国近期火山活动以台湾岛大屯火山群的主峰七星山最为有名。大陆上,仅6年在新疆昆仑山西段于田的卡尔达西火山群有过火山喷发记录。火山喷发形成了一个平顶火山锥,锥顶海拔1000041米,锥高257461米,锥体底直径656655米,锥顶直径254688524米,火山口深9659885米。

2.死火山:指史前曾发生过喷发,但有史以来一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。有的火山仍保持着完整的火山形态,有的则已遭受风化侵蚀,只剩下残缺不全的火山遗迹、我国山西大同火山群在方圆约1230平方公里的范围内,分布着99个孤立的火山锥,其中狼窝山火山锥高将近19000米。

3.休眠火山:指有史以来曾经喷发过。但长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山都保存有完好的火山雄形态,仍具有火山活动能力,或尚不能断定其已丧失火山活动能力。如我国白头山天池,曾于1327年和1658年两度喷发,在此之前还有多次活动。目前虽然没有喷发活动,但从山坡上一些深不可测的喷气孔中不断喷出高温气体,可见该火山目前正处于休眠状态。

应该说明的是,这三种类型的火山之间没有严格的界限。休眠火山可以复苏,死火山也可以“复活”相互间并不是一成不变的。过去一直认为意大利的维苏威火山是一个死火山,在火山脚下,人们建筑起许多的城镇,在火山坡上开辟了葡萄园,但在公元26年维苏威火山突然爆发,高温的火山喷发物袭占了毫无防备的庞贝和赫拉古农姆两座古城,两座城市及居民全部毁灭和丧生。

火山作用受到岩浆性质、地下岩浆库内压力、火山通道形状、火山喷发环境(陆上或水下)等诸因素的影响,使得火山喷发具有下列类型。

1.裂隙式喷发:岩浆沿着地壳上巨大裂缝溢出地表,称为裂隙式喷发。这类喷发没有强烈的爆炸现象,喷出物多为基性熔浆,冷凝后往往形成覆盖面积广的熔岩台地。如分布于我国西南川滇黔三省交界地区的二迭纪峨眉山玄武岩和河北张家口以北的第三纪汉诺坝玄武岩都属裂隙式喷发。现代裂隙式喷发主要分布于大洋底的洋中脊处,在大陆上只有冰岛可见到此类火山喷发活动,故又称为冰岛型火山。

2.中心式喷发地下岩浆通过管状火山通道喷出地表,称为中心式喷发。这是现代火山活动的主要形式,又可细分为三种:

宁静式:火山喷发时。只有大量炽热的熔岩从火山口宁静溢出,顺着山坡缓缓流动,好像煮沸了的米汤从饭锅里沸泻出来一样。溢出的以基性熔浆为主,熔浆温度较高,粘度小,易流动。含气体较少,无爆炸现象、夏威夷诸火山为其代表,又称为夏威夷型。

爆烈式;火山爆发时,产生猛烈的爆炸,同时喷出大量的气体和火山碎屑物质,喷出的熔浆以中酸性熔浆为主。1568年6月25日,西印度群岛的培雷火山爆发就属此类,也称培雷型。

中间式:属于宁静式和爆烈式喷发之间的过渡型。此种类型以中基性熔岩喷发为主。若有爆炸时,爆炸力也不大。可以连续几个月,甚至几年,长期平稳地喷发,并以伴有歇间性的爆发为特征。以靠近意大利西海岸利帕里群岛上的斯特朗博得火山为代表。该火山大约每隔2~3分钟喷发一次,夜间在669公里以外仍可见火山喷发的光焰。故此又称斯特朗博利式。

3.熔透式喷发:岩浆熔透地壳大面积地溢出地表,称为熔透式喷发。这是一种古老的火山活动方式,现代已不存任。一些学者认为,在太古代时,地壳较薄,地下岩浆热力较大,常造成熔透式岩浆喷出活动。

最具威力、最壮观的火山爆发常常发生在俯冲带。这里的火山可能在沉寂达数百年之后再度爆发,而一旦爆发,威力就特别猛烈。这样的火山爆发常常会给人类带来灭顶之灾。

1.影响全球气候:火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体,对气候造成极大的影响。因为在这种情况下,昏暗的白昼和狂风暴雨,甚至泥浆雨都会困扰当地居民长达数月之久。火山灰和火山气体被喷到高空中去,它们就会随风散布到很远的地方。这些火山物质会遮住阳光,导致气温下降。此外,它们还会滤掉某些波长的光线,使得太阳和月亮看起来就像蒙上一层光晕,或是泛着奇异的色彩,尤其在日出和日落时能形成奇特的自然景观。

2.破坏环境:火山爆发喷出的大量火山灰和暴雨结合形成泥石流能冲毁道路、桥梁,淹没附近的乡村和城市,使得无数人无家可归。泥土、岩石碎屑形成的泥浆可象洪水一般淹没了整座城市。岩石虽被火山灰云遮住了,但火山刚爆发时仍可看到被喷到半空中的巨大岩石。

3.重现生机:火山爆发对自然景观的影响十分深远。土地是世界最宝贵的资源,因为它能孕育出各种植物来供养万物。如果火山爆发能给农田盖上不到20厘米厚的火山灰,对农民来说可真是喜从天降,因为这些火山灰富含养分能使土地更肥沃。

熔岩崩解后,杂草苔类开始冒出来。绳状熔岩流过的山坡长出蕨类植物。火山灰让周围的土地肥沃,当地的葡萄年年丰收。火山爆发呈现了大自然疯狂的一面。一座爆发中的火山,可能会流出灼热的红色熔岩流,或是喷出大量的火山灰和火山气体。这样的自然浩劫可能造成成千上万人伤亡的惨剧,不过大多数火山爆发对生命和财产只造成轻微的伤害。火山爆发是世界各地都可能发生的自然灾害,只是有些地区发生得比较频繁而已。

火山喷出地表前的过程归纳为三个阶段:岩浆形成与初始上升阶段、岩浆囊阶段和离开岩浆囊到地表阶段。

1.岩浆形成与初始上升阶段:岩浆的产生必须有两个过程:部分熔融和熔融体与母岩分离。实际上这两种过程不大可能互相独立,熔融体与母岩的分离可能在熔融开始产生时就有了。部分熔融是液体(即岩浆)和固体(结晶)的共存态,温度升高、压力降低和固相线降低均可产生部分熔融。当部分熔融物质随地幔流上升时,在流动中也会产生液体和固体的分离现象,从而产生液体的移动乃至聚集,称之为熔离。

2.岩浆囊阶段:岩浆囊是火山底下充填着岩浆的区域,是地壳或上地幔岩石介质中岩浆相对富集的地方。一般视为与油藏类似的岩石孔隙(或裂隙)中的高温流体,通常认为在地幔柱内,岩浆只占总体积的5%~30%。从局部看,可以视为内部相对流通的液态集合。岩浆是由岩浆熔融体、挥发物、以及结晶体组成的混合物。

3.从岩浆囊到地表阶段:岩浆从岩浆源区一直到近地表的通路的上升,与岩浆囊的过剩压力、通道的形成与贯通、以及岩浆上升中的结晶、脱气过程有关。当地壳中引张或引张-剪切应力大于当地岩石破裂强度时,便可能形成张性或张-剪性破裂,如若这些裂隙互相连通,就可以作为岩浆喷发的通道。

一个地方能否形成火山主要在于是否具备以下条件:

1.部分熔融体的形成,必须有较高的地热(自身积累的或外边界条件产生的),或隆起减压过程,或脱水而减低固相线;

2.岩浆在地壳中的富集,或岩浆囊形成的位置与中性浮力面的深度有关,而中性浮力面的深度又与地壳流变学间断面有关;

3.岩浆囊中的物理化学过程,主要是结晶体、挥发物与流体的分额与相互作用,岩浆喷发起着促使、或抑制作用。地壳岩浆囊的存在起着拦截、改造地幔升上的岩浆的作用。它也是形成爆炸式火山喷发的重要条件。

4.岩浆囊的存在对岩浆通道的形成有促进作用,而构造活动产生的引张应力场是形成岩浆通道的主要原因。

5.岩浆离开岩浆囊后的上升受到压力梯度与浮力的双重驱动。

16.复式火山

复式火山是由两种以上的简单类型的火山体组成的火山。西西里埃特纳火山是一个典型的复式火山。它是被一个300米高的火山渣锥盖顶的巨大的盾火山。复杂的火山构造说明了其喷发过程的近代变化。

在其历史的大部分时间内,平静喷发的熔岩流建造了盾火山。愈近代,它的喷发愈猛烈,而且形成了火山渣锥。南极洲罗斯岛上的埃里伯斯火山是一个活动的,具有复杂历史的复式火山,高度达4000多米。它的基部是一个具有缓坡的盾火山;在盾火山上形成了一个复合火山,以及在复合火山锥的破火山口中有三个更年轻的火山锥。

复式火山,其外观多为优美、对称的锥形。它们是由无数熔岩流不断堆积形成的。此种火山的熔岩黏滞性较高,通常为安山岩质。因其优美对称的外型,多成为观光胜地。许多著名的山都属此类,例如:日本的富士山、台湾的七星山、菲律宾的马荣火山、意大利的维苏威火山、Stromboli火山等。

17.圣海伦火山

圣海伦火山是一座活火山,位于美国太平洋西北区华盛顿州的斯卡梅尼亚县,西雅图市以南154公里,波特兰市东北85公里处,是喀斯喀特山脉的一部分。山的名称来自英国外交官圣海伦勋爵,他是18世纪对此地进行勘测的探险家乔治·温哥华的朋友。圣海伦火山是包含160多个活火山的环太平洋火山带的一部分,因火山灰喷发和火山碎屑流而闻名。

圣海伦火山最著名的一次爆发发生在1980年5月18日的08:32(太平洋标准时间)。这是美国历史上死伤人数最多和对经济破坏最严重的一次火山爆发(1912年阿拉斯加卡特迈火山爆发是美国历史上规模最大的一次火山爆发)。圣海伦火山爆发造成57人死亡,250座住宅、47座桥梁、24公里铁路和300公里高速公路被摧毁。火山爆发引发的大规模山崩使山的海拔高度从爆发前2950米下降到了2550米,并形成了1.5公里宽、125米深的马蹄形火山口。喷发出的火山灰和碎屑的体积达到了2.3立方公里,是历史记载中最大规模的一次。虽然与其他地质年代发生过的火山爆发相比则有所逊色。

与喀斯喀特山脉其他火山类似,圣海伦火山呈圆锥形,由熔岩、火山灰、轻石和其它沉积物交替层叠堆积而成。圣海伦火山还包括玄武岩和安山岩层,几个英安岩火山穹丘即为从中喷发形成。最大的一个火山穹丘构成了老的山峰,另一个则构成了北侧的“山羊石”。1980年的爆发将其全部摧毁。

圣海伦火山位于喀斯开山脉东段,亚当斯火山正西55公里处。这些“兄弟姐妹火山”分别距喀斯开山脉火山中的巨人——瑞尼火山约80公里。与圣海伦火山距离最近的主要火山是东南方向约95公里处俄勒冈州的胡德火山。

与喀斯开山脉其他主要火山相比,圣海伦火山的地质年龄相对较小,1980年爆发之前的山峰更是在约2200年前才开始形成。在全新世里,它是喀斯开山脉最活跃的火山。

即便在由于爆发失去其部分高度之前,圣海伦火山也不属于喀斯开山脉中最高的,其山峰海拔在华盛顿州只排在第五。圣海伦火山在周围的群山中受到瞩目是因其山峰形状的对称,以及1980年前山峰上厚厚的积雪,并因此得到了“美国的富士山”的昵称。火山的底部与临近的山脊相连,横跨约9.5公里,北侧海拔约1340米,其余部分海拔约1220米。火山山峰从底部向上直耸1500米。在爆发前的林木线位置,山峰的宽度约有6.4公里。

火山上的溪流分别汇入三大河流系统:北方和西北方的图尔特河,西边的卡拉玛河,和东南方向的路易斯河。当地每年平均3.6m的降雨和山顶上厚度可达4.9米的积雪为溪流供应了充足的水源。Lewis河上有三座水库,用于水力发电。山南侧和东侧的溪流流入火山正南方位于上游的雨燕水库。

虽然圣海伦火山属于斯卡梅尼亚县,最佳的登山线路却在西面穿越考利茨县。华盛顿州504号州路,即灵湖纪念公路,在火山西55公里处与车流繁忙的5号州际公路49号出口相连。这条南北方向的主要州际公路沿科里兹河掠过低地上的罗克堡、郎维尤和凯尔索等城市,并穿过西南80公里处的温哥华—波特兰城市群。离火山最近的居民区是山峰西南偏南18公里刘易斯河谷上的库噶尔村。火山周围被吉福德·平肖国家森林环绕。

对美洲原住民的重要性:吉福品彻国家森林中发现的古代营地遗迹显示从6500年前开始就有人类在这一地区生活。历史上,圣海伦火山的活动对当地住民的生活有巨大的影响。考古学者发现3500年的一次大爆发把原住民的定居点掩埋在了一层厚厚的轻石下面,导致居民对这一地区放弃了长达2000年。到了近代,当地的Cowlitz、Taidnapam、Klickitat、Chinookan和Yakama部落季节性的移居到这里,采集越橘果、捕鲑鱼、驼鹿和鹿。

美洲原住民的民间故事中有不少关于圣海伦火山和喀斯开山脉其他火山爆发的描述。其中最著名的大概是Klickitats人的众神之桥传说。在故事中,众神的首领TyheeSaghalie和他的两个儿子Pahto和Wyeast从遥远的北方顺哥伦比亚河而下寻找适合定居的地方。

他们来到了现今被称作TheDalles的地方,发现这里的环境前所未见的美丽。两个儿子为了这块土地争执起来,为了解决这场争吵,父亲用他的神弓朝南北方向各射了一箭。Phato循着北方的箭而去,并在那里定居下来,Wyeast则定居到了南方。Saghalie接着造了Tanmahawis,即众神之桥,以便他的家人定期团聚。

后来Saghalie的两个儿子同时爱上了美丽的少女Loowit。Loowit不知如何选择,两个儿子便为她而打斗起来,村庄和丛林在打斗中燃烧起来。整个地区都被毁坏,地面的剧烈振动还使众神之桥也落入了河中,形成了哥伦比亚河峡谷一带的山脉。作为惩罚,Saghalie把两个儿子变成了两座山。Wyeast,头颅扬起代表着他的骄傲,变成了今天的胡德火山;而Pahto,头朝向着他的爱人,成为了亚当斯火山。少女Loowit变成了圣海伦火山,Klickitats则称她为Louwala-Clough,即“烟火之山”之意。

欧洲人探险活动:英国皇家海军指挥官乔治·温哥华和发现号上的军官在勘测北太平洋海岸时,于1792年5月19日做出了欧洲第一次发现圣海伦火山的记录。温哥华在10月20日发现号经过哥伦比亚河口时将其以英国外交官圣海伦勋爵的名字命名。之后,探险者,贸易者和传教士收到了这一地区有火山爆发的报告。地质学者和历史学者很久之后断定火山爆发发生在1800年,标志着长达57年的山羊石爆发期(见地质部分)。见到当时的“干雪”并因此感到惶恐,华盛顿州西北Nespelem部落的居民花费了大量时间祈祷而不去收获食物,因此遭受了困窘的冬季。

1805年末1806年初,刘易斯与克拉克探险队的队员从哥伦比亚河望见了圣海伦山,但未报告有正在进行的或刚结束的爆发。他们记录的流沙和SandyRiver河口阻塞等现象显示之前几十年间胡德火山曾经有过爆发。

白人定居地和地区使用:这一地区最早的非土著定居者是毛皮商人和猎人。这些人中的多数为英国的哈德逊湾公司工作。在1890年代早期,OlePeterson在路易斯河上游的CougarFlats定居下来,在孤独的自然环境中享受隐士的生活。

同样是在1890年代早期,一个156平方英里的采矿区在灵湖建立起来。到了1911年,已经有超过400个采矿许可的申请被提交。然而发现到的矿藏数量从来也没达到能够使人获利的程度。很大力量被花费在修建通往矿区的道路或铁路上,但一直也没有修成。1911年,人们已经很明白的意识到这里的矿藏的数量并不足以抵销高昂的运输费用了。

MeredithGairdner医生为哈德逊湾公司在温哥华堡工作时,于1835年做出了此地最早的火山爆发目击报告。他将报告发给了《爱丁堡新哲学期刊》,并在1836年1月得到出版。1841年耶鲁大学的詹姆士·德怀特·达纳在美国探险考察队的航行途经哥伦比亚河口时看到了火山的山峰。考察队的另一个成员后来描述了山脚下有“细胞状玄武岩熔岩”。

1842年秋末或初冬,附近的定居者和传教士目击了所谓的“大爆发”。这一小规模的喷发形成了大片的烟尘云,轻微的爆炸一直持续了15年。这一时期的爆发很有可能是水蒸汽爆发。JosiahParrish牧师在俄勒冈州Champoeg目击了1842年11月22日的爆发。火山灰可能一直飘散到了东南80公里处俄勒冈州的Dalles。

1843年10月,加利福尼亚州未来州长讲述了一个本地原住民的腿和脚在捕鹿时被岩浆或热火山灰严重烧伤,并到温哥华堡寻求治疗的故事。但当时温哥华堡的负责人否认有此事发生。故事的可信程度也因此令人怀疑。英国中尉在1845年对爆发做了素描,两年之后加拿大画家保罗·凯恩绘制了徐徐冒烟的火山水彩画。Warre的作品显示了在山的西侧或西北侧(可能是山羊石)离山顶三分之一山高距离处一个喷发口喷出的物体,而凯恩的一个实地素描也显示了从大约相同位置冒出浓烟的情景。

1857年4月17日,华盛顿州斯特莱库姆市的报纸“共和党人”报告“圣海伦山及以南的其他一些山,据目击者称……处于爆发的状态”。这次爆发没有产生多少火山灰,显示爆发的规模较小。这是1854年一来的第一次火山活动报告。

在1980年爆发之前,灵湖一年四季都可以开展旅游活动,夏季适宜游船、游泳和露营,冬季则可以滑雪。

1980年爆发对人类的影响:圣海伦火山在1980年5月18日发生了灾难性的大爆发。之前几个月里,山的北面一个巨大的凸出部分不断增长,最终一次中等规模的地震在山北侧引起了历史记录上最大的一次滑坡。刚刚暴露出在火山的灼热高压岩石从此喷发而出,导致了美国本土四十八个州历史记录上最大的一次火山爆发。

在1980年大爆发之前的酝酿期里,84岁的旅馆主人哈利·杜鲁门成了全国皆知的人物。他已经在这里居住了54年,在火山爆发即将来临之际,尽管地方当局反复劝告,他还是拒绝撤离。火山最终爆发,形成了巨大的朝北的火山口,57人在爆发中丧生或者失踪,哈瑞·杜鲁门的尸体也一直未被发现。如果火山没有发生在星期天,而是早一天爆发,伐木工人都会在岗位上工作,死亡人数几乎肯定会高很多。

火山爆发的遇难者还包括30岁的火山学者大卫·A·约翰斯顿。约翰斯顿在附近的冷水山脊进行观测,在观测点被热火山灰云席卷之前的一刻留下了他著名的话,也是对火山爆发的最早报告:“温哥华!温哥华!爆发来了!”约翰斯顿的尸体一直未被找到。

美国总统吉米·卡特在视察火山造成的破坏后说“有人说这里看起来像月球表面。其实跟这里比起来,月球表面只不过是高尔夫球场。”5月23日,一组摄制人员由西雅图的电影制作人奥托·谢伊拜尔带领,被直升飞机投放到圣海伦山上,拍摄记录爆发造成的毁坏。在5月25日火山发生第二次爆发,摄制组幸免于难,并在两天后被国民警卫队营救。他们的影片“圣海伦山”在1981年上映。

保护与爆发后历史:1982年美国总统里根及美国国会建立了圣海伦山国家火山纪念地,包括了吉福品彻国家森林中圣海伦山周围445平方公里的土地。

在1980年火山爆发以后,那一区域的自然环境逐渐回复了毁灭之前的旧观。1987年,国家森林服务重新开放火山供登山者登山。火山开放持续到2004年,新的火山活动导致了附近的区域再度关闭。

被关闭的最著名地段是里季。此前每天最早到达的100个远足者被允许攀登火山山顶。2006年7月21日起,火山又再度开放给登山者登山。

爆发活动的祖先时期:圣海伦火山早期爆发的时期是距今大约40000至35000年前的“猿猴峡谷时期”,距今20000至18000年前的“美洲狮时期”,和距今约13000至8000年前的“雨燕溪时期”。现代时期被称作“灵湖时期”。灵湖时期以前的时期被统称为祖先时期。祖先与现代时期的主要区别在于喷发岩浆的构成成份。祖先时期的岩浆包含英安岩和安山石,而现代时期的岩浆则成份复杂,包含橄榄石、玄武岩、英安岩和安山石等等。

圣海伦火山在距今37600年前的更新世,即猿猴峡谷时期开始成长,并喷发出英安岩和安山石的轻石和火山灰。36000年前,一次大规模的火山泥石流沿火山泻落,而泥石流在圣海伦火山的所有爆发周期中都扮演着重要的角色。猿猴峡谷时期在距今约35000年前结束,接下来的是长达17000年相对平静。祖先时期的部分火山锥在爆发中分裂,并在距今14000到18000年前的冰河时期被冰川搬运移动。

第二个爆发期即美洲狮时期于距今约20000年前开始,持续约2000年。灼热轻石的火山碎屑流和火山灰以及火山岩穹顶的增长都在这一时期发生。之后又出现了5000年的平静期,直到雨燕溪爆发期开始,代表性的现象是火山碎屑流,穹顶增长和火山灰对附近地区的覆盖。雨燕溪爆发期在距今8000年前结束。

史密斯溪和松木溪爆发期:公元前约2500年,持续了4000年的平静被史密斯溪爆发期的开始打断。火山喷出大量火山灰和棕黄色轻石,覆盖了几千平方公里的土地。通过火山灰层体积判断,公元前1900年发生的火山爆发是圣海伦火山在全新世发生的为人所知的最大规模爆发。这一爆发期一直持续到约公元前1600年,喷发出的物质在80公里外今天的瑞尼尔山国家公园堆积了46厘米厚。喷发物最远在北至加拿大阿尔伯塔省的班夫国家公园,南至俄勒冈州东部都有踪迹。喷发在整个范围内的物质体积总计可能有10立方公里之多。接下来火山又沉静了约400年。

公元前1200左右火山再度苏醒,松木溪爆发期由此开始。这一时期持续到约公元前800年,以爆发规模较小为特征。无数粘稠炽热的岩浆沿山而下,停留在附近的山谷里。公元前1000年到公元前500年之间一次大规模的火山泥流填埋了路易斯河谷65公里长的一段。

城堡溪和糖碗爆发期:于公元前400年开始,特征是火山岩浆组成成份的变化,即新出现的橄榄石和玄武岩。1980年前的火山顶就是在这个时期开始形成的。在之前常见的碎屑岩石之外,这一时期的显著特征是大量的岩浆流。大量的安山石和玄武岩岩浆覆盖了山的一部分,公元100年的一次岩浆流一直流到了路易斯和卡拉玛河谷。其他成份,比如因其岩浆管系统而得名的山洞玄武岩,从其喷发口一直流到15公里之外。在公元1世纪里,火山灰流沿了北侧之河川和卡拉玛河谷移动了50公里远,甚至可能达到了哥伦比亚河。接下来的400年是火山的平静期。

糖碗爆发期十分短暂,且于火山的历史中其他爆发期有截然不同的特点。它带来了1980年之前唯一一次明确的定向爆炸式的爆发。岩浆首先安静从火山流出并形成了一个穹顶,接下来发生了至少两次猛烈的爆炸,产生了少量的火山碎屑,爆炸堆积物,碎屑流和火山泥流。

卡拉玛和山羊石爆发期:在约1480年,持续了700年的平静期被打破,大量的灰白色英安岩轻石和火山灰开始喷发,标志着卡拉玛时期的开端。1480年发生的爆发比1980年5月18日的爆发规模还要大几倍。接下来又一次规模堪与1980年相比的爆发在1482年发生。火山灰和轻石在东北9.5公里处堆积了1米厚;在80公里外也有5厘米厚。大量的火山碎屑流和火山泥石流接着顺山南坡而下,冲进卡拉玛河。

这一为期150年的爆发期中,岩浆中的硅土成份有所减少,爆发产生的安山石火山灰形成了至少8层深浅相间的地层。成块的安山石岩浆从火山口沿山东南侧而下。后来,火山碎屑流盖过安山石岩浆,流入卡拉玛河河谷。最终英安岩在火山口上填满了以前爆炸形成的弹坑,形成了几百米高的火山丘。火山丘侧面的大块部分脱落,以碎石形态覆盖在火山锥上。侧向的爆发在火山口东南壁上开出了一个缺口。卡拉玛时期在约1647年结束时,圣海伦火山达到了其最高的海拔,也形成了高度对称的外形。接下来的150年里火山再一次回归平静。

1800年开始的山羊石爆发期持续了57年,这也是第一个对圣海伦火山爆发的口头和书面描述共同存在的时期。与卡拉玛时期类似,山羊石爆发期开始于英安岩火山灰爆发,随之而来的是安山石岩浆,最后在英安岩火山丘形成时达到顶峰。在规模上,1800年的爆发可能与1980年的爆发接近,但没有对山峰造成毁坏。火山灰向东北飘散到华盛顿州中部和东部,爱达荷州北部,和蒙大拿州西部。1831年到1857年接连发生了至少十余次小规模爆发,其中还包括在1842年发生的一次相对规模较大的爆发,喷发口就在山北坡山羊石或其附近。

现代爆发期:

1.1980年到2001年之间的活动:在1980年3月20日,圣海伦火山经历了一埸里氏4.2的地震。烟雾于3月27日开始从火山口冒出。到4月末,圣海伦火山的北面开始凸起及膨胀起来。毫无先兆的情况下,强度5.1级的第二次地震于5月18日发生,引发了山北坡大规模的塌陷,造成了历史记载以来最大的一次岩屑山崩。山体内的岩浆喷发形成了大规模的火山碎屑流,夷平了附近600平方公里的植被和建筑物。在火山爆发指数中,这次爆发被列为普林尼式爆发。

山北坡的塌陷混杂着冰、雪和水形成了火山泥流。泥流沿Toutle河及Cowlitz河前进了若干公里,摧毁了一路的桥梁和伐木场。总共三百万立方米的物质被泥流运送到了南方27公里外的哥伦比亚河里。

剧烈的火山灰喷发持续了9个多小时,烟柱高度达到了海平面以上20到27公里。烟柱以每小时95公里的速度向东飘移,中午时到达爱达荷州。5月18日大约下午5:30,垂直烟柱的高度开始减小,较小规模的喷发一直持续到了几天之后。

圣海伦火山爆发的能量总共相当于三亿五千万吨三硝基甲苯,或者27000枚广岛原子弹,又或者7倍于人类建造测试过的最大当量核武器沙皇炸弹的威力。它喷出了2.8立方公里的物质。山北坡的塌陷使圣海伦山的海拔缩短了将近400米,留下了一个1.6到3.2英里宽,800米深的火山坑,北面留有巨大的缺口。爆发一共使57人丧生,还杀死了将近7000头大牲畜(鹿、角鹿和熊),以及附近渔业孵化场的约一千二百万条鱼。有超过200所住宅,300公里长的公路和25公里铁路。

在1980年到1986年之间,圣海伦火山的火山活动持续不断。新的岩浆形成了新的火山丘,大量的小规模爆炸和造丘爆发时有发生。从1989年12月7日到1990年1月6日,以及1990年11月5日到1991年2月14日,火山发生爆发,有时还伴随着火山灰形成的巨大云团。

2.2004年之后的火山活动:圣海伦火山在2004年的10月1日再度活跃起来,最初的特征是成百上千次的小规模地震,随后则几次喷出蒸气和火山灰。

熔岩在2004年10月11日达到了火山表层,在已有火山丘的南侧形成了新的火山丘。这一成长从2005年一整年一直持续到2006年。过程中的一些现象被观察记录下来,比如“鲸背”,包含着冷却固化的岩浆受挤压形成的长柱。这些现象都相当不稳定,在形成后很快就倒塌消失了。2005年7月2日,鲸背的一角折断坠落,造成的落石把烟尘送到了几百米高的空中。

2005年3月8日发生了一次醒目的火山活动。喷出的11000米高的烟雾和灰尘云从西雅图也能看到。这次小规模的喷发是造丘运动积蓄压力的一次释放,伴随着喷发的是一次2.5级地震。另一个在火山丘上形成的现象被成为“鳍”或“板”。大约半个足球场大小的冷却了的火山岩以每天2米的速度被推着向上升。2006年6月中,岩板开始在频繁的岩崩中破裂,同时还在不断的受挤压上升。这时火山丘的最高高度是2301米,仍然比2005年7月鲸背坍塌前的高度要矮。

2006年10月22日下午3:13,一场3.5级地震使Spine7脱落,引起的火山丘的崩塌把火山灰烟柱送到了火山口西面2000米的空中,烟柱接下来很快消散了。2006年11月19日,大片的冷凝水蒸汽烟柱使媒体推测火山发生了小规模爆发。然而美国地质调查局的喀斯开火山观测站并没有发现明显的火山灰云团。火山从2004年开始的持续活动被认为主要是火山口内涌出的岩浆缓慢建造火山丘和挤压的结果。

18.堪察加火山

堪察加火山是世界上最著名的火山区之一,它拥有高密度的活火山,而且类型和特征各不相同。五座具有不同特征的火山构成了堪察加半岛的奇异景观。这个半岛在欧洲大陆和太平洋之间所处的位置,也把这里不断发展的火山活动和各具特色的火山种类这些非同寻常的特征展现在世人面前。除了它的地质特征外,堪察加火山还以它的优美景观和众多的野生动物著称于世。

地理位置:堪察加半岛位于西伯利亚寒冷遥远的东陲,从西伯利亚最东面向南伸展,冰雪覆盖,山岭起伏,与世隔绝。这里在行政上属于俄罗斯堪察加州,这里的堪察加火山群闻名遐迩。它的总面积大约为3.3万平方千米,海拔高度在海平面及3621米之间。堪察加火山群处于太平洋火山带上。活火山和死火山总数超过300座,其中有克留契夫、阿瓦恰、科里亚克、贝兹莫内等活火山28座,是世界上活火山最集中的地方。这些火山分布在比斯特林斯基自然公园、克罗诺基国家自然保护区、纳尔切沃自然公园、南堪察加自然公园、南堪察加国家自然保护区等处。

克留契夫火山海拔4750米,是亚洲大陆中较活跃和最高的活火山。它每隔25~30年(另一资料:每隔5~30年)就会猛烈喷发一次,最近一次喷发是在1972~1974年。

克罗诺基国家自然保护区的活火山异常活跃,经常喷发。克罗诺基国家自然保护区拥有海拔3528米的圆锥状的克罗诺基火山和海拔2741米的阿瓦恰火山,以及海拔3456米的科里亚克火山。为“世界上美丽的火山”之集中地。火山学家称克罗诺基火山为“世界上最美丽的火山”。与其它地区相比,南堪察加自然公园和南堪察加国家自然保护区的火山活动更为频繁,其中著名的有海拔2323米的木特诺夫火山和海拔1829米的克连尼曾火山。

1907年,什秋别利亚火山喷发出来的火山灰盖满了整个堪察加半岛,把100公里外的彼得罗巴甫洛夫斯克的上空遮蔽得天昏地暗。这些火山,加上千岛群岛的56座火山,构成太平洋火圈中最活跃的一段火山带,活火山的数量占全世界活火山的十分之一。

半岛上还经常发生地震,近200年来就发生过150多次。1952年11月发生的一次大地震,强度达里克特级八点四级,是纪录中强度第二大的地震。

火山群特点:堪察加火山群的特点是火山密度高,喷发形式多样,而且这里的地貌十分复杂,有曲折的洞穴、重叠的地层和间歇泉、温泉、喷泉等。奇特的火山地貌和多式多样的泉都是这里的著名景点。克罗诺基活火山附近的间歇泉峡谷共有25个间歇泉,泉水所含的矿物质把周围的岩石染成了红、粉红、蓝紫和棕褐。最大的间歇泉名叫韦孔,喷出的沸水与蒸汽柱高达49米,每隔三小时约喷射四分钟。

间歇泉峡谷则位于风景秀丽的克罗诺基国家自然保护区内,面积约10300平方公里。克罗诺基湖是堪察加半岛最大的湖泊,位于克罗诺基火山西麓之下。

气候:堪察加半岛的中央被两座山脉环绕着,形成了类大陆性的气候,而除此之外的其它地区受海洋影响较大。在海平面高度,1月份平均温度为零下8摄氏度,7月份平均温度为10度。西海岸因为受冰冷的鄂霍次克海的影响,气温明显偏低。堪察加半岛各部分的降水情况迥异:中部地区的年均降水量少于400毫米,沿西海岸地区为1000毫米左右,而南部地区可达到2000毫米。堪察加冬季漫长,寒冷多雪,而夏季短暂,凉爽多雨。堪察加河由于有温泉注入,有好多段常年不结冰。堪察加半岛将鄂霍次克海(太平洋西北部边海)与太平洋隔离开来。该保护区由5个独立的保护区共同组成,它们都是堪察加州的一部分。由于堪察加半岛几乎四面环海,气候潮湿而凉爽,所以植被繁茂。人类在此开发的力度并不是很大,这使得自然环境基本上保留了原貌。

植物:堪察加火山群的气候和土壤适宜植物生长。虽然这里的火山活动频繁,但这里却生长着颇为丰富的生物物种。有800多种植物,山间植物一直分布到海边。白桦、云杉、落叶松等针叶林主要生长在山谷中。河边的冲击土壤上是成片的白杨、桤木和柳树林,其它植被包括泥炭沼、亚高山带灌木丛、高山苔原分布广泛以至达到宽50公里的辽阔的沿海湿地。

动物:堪察加地区的动物主要有棕熊、驼鹿、麋鹿、驯鹿、西伯利亚大角羊、雪羊、水貂、黑貂、北极狐、蓝狐、银狐、黑顶土拨鼠、麝鼠、加拿大海狸、堪察加星鸦、山鹰、榛鸡、大马哈鱼等。其中有一些属世界濒危物种。熊、雪羊、北方鹿、紫貂和狼獾是该地区的典型动物类型。各种各样的鸟类则应有尽有,数不胜数。

为了加强对候鸟的保护,俄罗斯与日本于1973年签定协议建立联合自然保护区,南堪察加湖国家自然保护区便应运而生。全球50%的阿留申燕鸥栖息在堪察加半岛上。岛上几乎所有的河流中,尤其是那些未被污染过的,都生活着大马哈鱼,这种鱼是食肉鸟类及哺乳动物食物链上关键的一环。但近年来,海滨附近违法的捕鱼行为屡禁不止,加上现代工业对大马哈鱼的产卵地造成了很大威胁,所以它们目前业已列在了俄罗斯濒危物种名单之上。

旅游:1699年,堪察加半岛正式归属俄国,关于它的描述最早出现于1742年。直到18世纪初,半岛的中部和南部少数地区才有很少外来人口在此定居,他们主要以捕鱼为生。

1995年间,来堪察加半岛旅游观光的游客突破了15000人,其中逾4000人是慕名而来的外国游客。间歇泉流域建有直升机起飞及降落场,每年来此游玩的人数大约在2000左右。堪察加半岛上的主要城市可以乘坐飞机或轮船,进入保护区一般要使用直升飞机。

因为堪察加气候寒冷,地处遥远的边陲,所以在俄罗斯帝国时代,“堪察加”这个词令人闻之色变,就像西伯利亚流放地一样可怕。过去,那些被罚到教室后排座位去的调皮学生常常被谑称为“堪察加人”。其实,据历史记载,还从未流放过什么罪犯到堪察加,因为没有一个看守愿意陪犯人到那寒冷、荒凉和充满危险的地方去生活。

人种:堪察加的土著人种是科里亚克人和楚克奇人,但是到十八世纪时,他们几乎都被沙皇的哥萨克兵消灭殆尽。今天,土著人残存的一些后代仍然在半岛上繁衍生息。堪察加人主要靠皮毛和鱼类为生。目前彼得罗巴甫洛夫斯克约有二十四万居民,这里是主要的渔港。半岛上虽然有了现代化的交通和贸易,但大部分地区尚未开发。

19.埃特纳火山

埃特纳火山是欧洲最高的活火山。在意大利的西西里岛东岸,南距卡塔尼亚29公里。周长约160公里,喷发物质覆盖面积达1,165平方公里。主要喷火口海拔3,323米,直径500米;常积雪。周围有200多个较小的火山锥,在剧烈活动期间,常流出大量熔岩。海拔1,300米以上有林带与灌丛,500米以下栽有葡萄和柑橘等果树。山麓堆积有火山灰与熔岩,有集约化的农业。火山周围是西西里岛人口最稠密的地区。地质构造下层为古老的砂岩和石灰岩,上层为海成泥炭岩和粘土。地质史上喷发始于第三纪末。史籍记载首次大喷发始于公元前475年。最猛烈的喷发是1669年,持续4个月之久,喷出熔岩约达7.8亿立方米。破坏十分严重,卡塔尼亚等附近城市2万人丧生。1981年3月17日的喷发,是近几十年来最猛烈的一次,掩埋了数十公顷树林和许多葡萄园,数百间房屋被毁。山坡植被分布:最低带,布满果树种植园;中间带,多山毛榉、栎树和松树;最高带,有稀疏分散的灌木和藻类。山上有纪念罗马皇帝登山的古迹。

埃特纳火山下部是一个巨大的盾形火山,上部为300米高的火山渣锥,说明在其活动历史上喷发方式发生了变化。由于埃特纳火山处在几组断裂的交汇部位,一直活动频繁,是有史记载以来喷发历史最为悠久的火山,其喷发史可以上溯到公元前1500年,近年来埃特纳火山一直处于活动状态,距火山几公里远就能看到火山上不断喷出的气体呈黄色和白色的烟雾状,并伴有蒸气喷发的爆炸声。

据文献记载,埃特纳火山已有500多次爆发历史,被称为世界上喷发次数最多的火山。它第一次已知的爆发是在公元前475年,距今已有2400多年的历史。而最猛烈的爆发则是在公元1669年,持续了4个月之久,滚滚熔岩冲入附近的卡塔尼亚市,使整个城市成为一片火海,2万人因此而丧生。18世纪以来,火山爆发更加频繁,本世纪已喷发10余次。1950~1951年间,火山连续喷射了372天,喷出熔岩100万立方米,又摧毁了附近几座市镇。1979年起,埃特纳火山的喷发活动持续3年,其中1981年3月17日的喷发是近几十年来最猛烈的一次,从海拔2500米的东北部火山口喷出的熔岩夹杂着岩块、砂石、火山灰等以每小时约1公里的速度向下倾泻,掩埋了数十公顷的树林和众多葡萄园,数百间房屋被摧毁。据统计,自埃特纳火山喷发以来,累计造成的死亡人数已达100万。

位于意大利南端西西里岛的著名火山埃特纳火山2007年9月4日再次爆发,炽热的岩浆和浓黑的烟雾在夜晚非常耀眼。而山脚下就是当地的居民区和旅游景点。

虽然看上去似乎对当地居民十分危险,但意大利当地政府部门仍然认为目前火山爆发仍不足以对当地居民的生活构成严重威胁,因此只是加强了对火山的严密监控。当地的主要机场由于火山爆发造成能见度降低而被迫关闭。此次火山喷发也吸引了大量游客慕名前来。

尽管埃特纳火山给当地生命财产造成了巨大威胁,但居民们还是不愿撤离故土,远走他乡。原因是火山喷吐出来的火山灰铺积而成的肥沃土壤,为农业生产提供了极为有利的条件。在海拔900米以下的地区,多已被垦殖,广布着葡萄园、橄榄林、柑橘种植园和栽培樱桃、苹果、榛树的果园。由当地出产的葡萄酿成的葡萄酒更是远近闻名,使该地区成为人口稠密、经济兴旺的地区。而在埃特纳火山海拔900~1980米的地区为森林带,有栗树、山毛榉、栎树、松树、桦树等,也为当地提供了大量的木材。海拔1980米以上的地区,则遍布着火山堆积物,只有稀疏的灌木。山顶还常有积雪。由于埃特纳火山是活火山,就是在停止喷发的休止期间,内部也处在持续的沸腾状态,火山口则始终冒着浓烟,因此意大利政府将它列为“高度危险区”而禁止游人登山游览参观。但每次火山爆发时,来自意大利、欧洲各国乃至世界各地的游客,难以计数。活火山的喷射奇景加上积雪的山峰、山坡的林带和山麓的果园、葡萄园和桔子林,给当地的旅游业增添了活力,从事旅游业的劳动力达到30万人。为了便于游览,60年代在火山上建立起盘山公路和缆车,其中长4200米的缆车终点距主要火山口不远。此外,山上还有纪念罗马皇帝哈德良曾经攀登埃特纳火山的古迹。

粗看起来埃特纳火山与一般的山峰没什么两样,因其海拔较高,山顶还有不少积雪,仔细看就会发现,地下的火山灰就象铺了一层厚厚的炉渣,凝固的熔岩随处可见。站在火山之巅,人们能感觉到脚下的火山正在微微地颤抖,那感觉很奇妙,好像随着火山的脉搏一起跳动,这就是典型的火山性震颤。据当地火山监测站人员观测发现,每日午后两点左右火山震颤达到最高峰。埃特纳山上还不时地发出沉闷的声响,那是气体喷出的声音。火山的热度通过地表传到游人脚上,只觉得脚底也是温热的。在火山口的侧壁上,还可以清楚地看见一个直径约两、三米的大圆洞,形状很规则,就象是人为挖的洞一样,里面还不时地逸出气体。山上遍布各种大小的喷气孔,硫质气味很浓,喷气孔旁边常有淡黄色的硫磺沉淀下来。山顶上还分布着几条大裂缝,宽约20~50厘米,可能是地下岩浆上隆时地表发生变形造成的。这些现象都说明埃特纳火山的活动性是很强的。一阵风吹来,火山喷出的有毒气体就迅速弥漫开来,只觉得一阵浓浓的硫磺味飘过,浓烟很快包裹了山上的一切,呛得游人胸闷、窒息。

意大利的火山活动频繁,相应地,其监测研究水平在世界上也处于前列,仅西西里岛就有四个火山监测站,离火山4公里远的地方设有录像系统,数据通过无线方式传输到中心台站,每天监测人员都要进行数据处理、分析,严密监视三个火山口的活动情况。由于是通过遥控的办法,避免了火山随时喷发给监测人员带来的危险。

20.培雷火山

培雷火山位于加勒比海东部西印度群岛的马提尼克岛北部,高1350米,为全岛最高峰。因顶部为光秃熔岩而得名。东加勒比海诸岛中活动最频繁的活火山之一。1792年、1851年曾有小规模喷发。1902年5月8日猛烈喷发,其南6公里的圣皮埃尔全城被毁,喷发物覆盖了全岛六分之一的土地,全城3万居民几全部丧生。同年8月30日继续喷发,又毁灭两个村镇。1929~1932年期间仍有轻微活动。山坡平缓,覆有茂密森林,山麓土壤肥沃。圣皮埃尔城离该火山约6千米。培雷火山是穹形火山的典型代表,年龄已达30万年。它是由中酸性熔岩及火山碎屑组成的层状火山。

培雷火山和大多数火山不同,它的顶部是光秃秃的熔岩,喷火口向水平方向伸展,而不是向上或斜向上方的,因此有“火焰喷射器”之称。在1902年的大爆发之中,滚烫的熔岩伴随着火焰沿水平方向飞出。以290公里的时速向南方喷射,所到之处,森林化为灰烬,岩石成为面粉,房屋成了废墟,海水翻滚沸腾,一切乌有。

培雷火山为什么独特地向水平方向喷射呢?原来,培雷火山的颈口通道呈水平状态,同时它的熔岩粘稠度很大,像个大瓶塞那样紧紧塞住火山的颈道,要积聚巨大的力量才能冲破它。由于地壳内部岩浆不断活动、积聚,压力不断增大,“瓶塞”被冲开,就形成了水平方向的大爆发。当大量气体和火山灰喷出后,地下的压力逐渐减弱,粘稠的熔岩很快把通道堵塞,地下熔岩被封住了。

培雷火山在1902年的一次喷发,是造成死亡人数最多的一次火山喷发,也是世界上损失最惨重的灾难之一。

培雷火山是座活火山,1753年,当圣皮埃尔在南麓略具城市雏形时,就曾爆发过一次。此后时断时续,不时喷点烟火,这没有给居民带来什么灾难,而且为城市增添了异常景色。每到假日,市民总要到弥漫着硫磺味的火山口沿观赏烟幕,在山坡野餐,到温泉洗澡。

1902年2月开始,这座火山从50多年的“沉睡”中苏醒过来,开始活动。圣皮埃尔的居民发现一连串奇事:银器表面变黑了、动物烦躁不安、牛在夜里叫唤、鸟儿飞离培雷火山的森林、野兽逃亡、蛇群迁居,有的动物莫名其妙地死亡了。原来,空气中增加了含硫气体,银遇硫而起化学变化,变成黑色的硫化银。这是火山即将喷发的警报,但与培雷火山和睦相处了一辈子的市民并没有把它放在心上。

1902年4月23日,火山山顶冒出黑色烟柱,爆炸声如雷轰鸣,火山灰纷扬而下,将街道和屋顶蒙上薄薄一层。这使居民们大为吃惊。粉尘越喷越多,漂落到离培雷火山口5英里外的圣彼埃尔城。居民都躲到家里,学校和商店关了。折腾了好几天,火山又停止了一切活动。人们松了一口气。

几天后,山顶上的湖泊由于地热而沸腾,发出“咝咝”声响,蒸发出大量水气。原来自山上流下,穿过圣彼埃尔城的平静小溪,变成了沸腾的河流。当年,一个非常黏稠的熔岩尖顶从培雷火山的山顶上冒了出来。它在崩塌前达到了200米的高度。如果不是连续3次崩塌的话,它的高度将达到850米!

在圣彼埃尔作为一个城市存在的最后几天里,发往美国的信件字里行间透出一种恐怖、厄运、死亡即将降临的可怕气氛。有人形容圣彼埃尔是个“布满灰雪的城市,景况如冬天却不寒冷”。居民人心惶惶,有的弃家而逃。许多人不知道等待他们的是什么厄运,是火熔岩流、石头雨,还是来自海上的灾难?是被火烧死还是闷死?圣皮埃尔镇的悲剧,很大程度上是愚昧、错误的决策酿成的。因为早在火山喷发前的一个月,人们就已经发现了十分明显的前兆:

4月2日,培雷火山就开始有大量硫化氢气体喷出;1902年4月23日,培雷火山喷出粉尘,好几天正午时分,天空一片昏暗,布满粉尘;5月2日,火山再次猛烈喷发,从锯齿状边沿的缺口抛出大量熔岩和泥上,落到附近河中,河水沸腾。熔岩流吞没离城3公里许的一家糖厂,厂房连同150名工人在高温中消失得无影无踪。当熔岩热流接触海水时,咝咝声大作,液体化为蒸汽,离陆地50米内海滩见了底,转眼卷来阵阵巨浪,猛击海岸,吞没了许多渔船。4月27日,火山顶上的火山湖不断冒出了热气腾腾的气体;5月4日,山顶上不时传来雷鸣般的爆炸声;5月5日,培雷火山山坡出现几处火山口,这些火山口喷出粉尘和石子,一道道泥浆河、岩浆河从火山口流出,浓密的硫磺气味笼罩着圣彼埃尔城;5月6日,火山喷出的火山灰纷纷扬扬,降落在周围地区。烟雾笼罩全镇,天空一片昏暗……

这么明显的火山喷发征兆出现在人们面前,况且培雷火山早在19世纪50年代前曾经喷发过一次,是座活火山,照理说政府早就应该预报灾难、疏散居民了。可是这一切并没有引起当局的警惕和重视。

市民害怕了,纷纷逃往郊外和南边19公里的法兰西堡。5月3日,马提尼克总督洛易斯·穆蒂特为了稳定局面,保证选举的正常进行,召开地方人士和官员联席会议。一致认为:火山口开得很大,一条条熔岩流倾泻入海,岩浆流完了,城市危险期已过去。会后,报纸连篇累读报道这个“科学结论”。军队也出动了,动员外逃的市民返回家园,阻止未走的居民外迁。由于官方和报纸的宣传,许多居民也无法在岛屿的其他地方找到合适的家,大部分市民都回来了。许多人回来后就住在了火山的山坡上,有的甚至住在离山顶只有2000英尺处。为了5月10日的大选,为了自己捞选票,穆蒂特将几万人的生命当为儿戏。甚至就连当时的科学权威兰兹教授也丧失了科学家起码的求真、求实的可贵品质,充当了政府的宣传工具。如果说,培雷火山的喷发是大自然逞凶,那么,贪婪、无知的总督所做出的愚昧决策就是圣皮埃尔3万多居民的真正凶手。于是,面对培雷火山的轰鸣。山脚下圣皮埃尔城的居民们根本不在乎。

火山爆发前许多人的行为简直像疯子一样。一个名叫拉维特的家伙在末日来临前一天领着一群欧洲游客到危险的山坡上,想目睹喷射而出的火山灰、蒸汽和熔岩。他们认为这是“小说里的奇观壮景”。终于,“小说里的奇观壮景”来了。

火山连续十几天的轰鸣、喘息,到5月7日夜晚销声匿迹,大地显得那么静谧,人人庆幸大难已经过去,放心地睡了一个好觉。在5月8日早晨七点半钟的时候,大地一片寂静。似乎培雷火山已经安静下来了。

忽然在5月8日早上7时52分,培雷火山开始猛烈地喷发,山体突然炸开,随着震天的巨响而来的是一条眩目的巨大火舌直冲天空,窜高数百米。1100平方公里的马提尼克岛也似乎在颤抖。

岛上的人还来不及欣赏这一景象,大量有毒的温度高达800℃的气体和火山灰就夹带岩弹、灰浆,猛烈喷发出来,形成股股黑烟和一片白色的汽云——一种致命的、移动迅速的云状物,由热气和浓厚的液化火山微粒组成,遮住了太阳,汽云中有一道道紫色的Z字形的闪电。一阵阵火山灰雨和熔岩,加上一阵阵有毒烟雾。向圣皮埃尔城奔来,笼罩了圣皮埃尔城。

圣彼埃尔有二三分钟时间处于极度痛苦和疯狂之中。人们都想逃命,但刚跑到一半就被卷到大风里去。只要吸一口气就会丧命,肺立刻被烧伤。烈火飓风将数千人困在船坞上,成群的人倒下来。

汽云中燃烧的火山气体使圣皮埃尔燃起大火,火灾使圣皮埃尔城中剩下的人在五分钟内也全部死亡,城中居民不是被烧死,就是因缺氧窒息而死。圣皮埃尔城里储存着几千桶酒,都被点着了,酒像燃烧的河水一样流过大街,烧毁了几百座建筑物。

圣皮埃尔港口繁忙,是当时西印度群岛贸易中心之一。火山爆发前,许多小船已经离开圣彼埃尔美丽的港口,可是当天仍在圣皮埃尔港停泊着17艘远洋轮船和众多的木船、小艇,一早都在忙着自己的活计。这些船大都是英国和美国的。他们认为如果有危险,还来得及起锚把船开走。

由于圣皮埃尔港也被汽云点燃,大火、毒气、浓烟冲下山坡。滚烫的石头落到海里,烧着了停泊在港口内的船只,激起12英尺高的巨浪,波及法兰西堡。港内所有船只立刻被冲击波掀翻,船只全部被掀入热气腾腾的海里,跳海的船员均被沸水烫死。16艘船被烧沉,只有两艘逃离,但是船员只剩下几个了。火山喷发彻底摧毁了这个大港口。

早晨7时许,又有一艘大船进港,即英国货轮“罗达姆”号。奉港务局之命,船长弗里曼将船开到检疫码头附近停靠,离其他船较远。船员在甲板上准备卸货,从格林纳达来的23名装卸工也待命作业。

火山爆发的爆炸声传来时,机警的弗里曼船长立刻从船长室跳出来,向机房发令:“全速前进!”自己奔进驾驶室开船。一阵热浪袭来,船差点翻身,驾驶室门扇砰然关上,弗里曼被掀翻在地,脸朝下匍匐在船板上。

船经受了第一次冲击后,机器启动,螺旋桨转动起来,离岸前进。谁料走了30米卡,住了,还没有起锚呢。还活着的船员狠命起锚,但丝纹不动。船长冒着滚热的火山灰雨冲了出来,甲板烧穿皮鞋底烫伤了他的双脚。他企图拆断锚链,但尝试失败,只好命令“全速倒车”。好似注定要覆灭的一样,怎么拉也拉不断。此时,一股巨浪将船高高托起,锚链断了。弗里曼开了船,全速冲出外海。

甲板蒙着一层呛人的面粉似的火山灰,把水手和装卸工的尸体盖得严严实实。23名装卸工只存活六人,其中三位轻伤的正帮助活着的船员照料锅炉房。过了一个多钟头,千疮百孔的“罗达姆”号,摇摇晃晃驶进南边的圣卢西亚岛的卡斯特里港。港务官员登船,只见甲板上尸体枕藉,船体被烧得千疮百孔,船长的头发、制服都烧焦了,脸孔布满脓泡,失去皮肤的手掌露出血红的肌肉,皮肉烧成了煮熟了的虾一样的颜色。

圣卢西亚的港务官员从弗里曼船长的口中,得知了圣皮埃尔连同港口所有船只全部蒙难的确讯。5月10日的英国《泰晤士报》发布了这条消息。由于圣皮埃尔充满瓦斯,救护人员三天后才入城救灾。

侥幸逃脱的两条船上的船员,看到了一种可怕的景象:整个城市都在燃烧,房屋成了废墟,大树被连根拔起,看不见人迹,听不到一点人声。那些动作稍慢的船几乎没有一艘逃出来。水手们相信,除他们之外,其他人一定都死了。

但他们错了,在这时的圣皮埃尔城,还有两名居民大难不死,成了这场灾难的唯一见证人。一是名关在地牢中的重犯,另一名是一位藏在厚门墙后面的鞋匠。

28岁的黑人鞋匠利早·康佩尔·利安徒,在火山爆发刹那间,正坐在门口,随着一声巨响,猛跌到门后。当他昏醒过来时,全城都在燃烧,屋内的人全部死光了。他拖着疲乏的身躯在虚墟上晃荡,想找一个同伴,找一点水和食物。没有,什么也没有,除了他,没有其他生命存在,他奇迹般地活下来了,主要是他的肺没有受伤。在那灭亡的时刻,他肯定屏住了呼吸,没有吸入致人死命的灼热毒瓦斯,再就是牢固的门墙庇护了他。

到了第三天,麻木的快发疯的利安徒踟躅到原市政府监狱附近,听到一阵微弱的喊声,好像死鬼从地底下发出的呻吟。想起比比皆是的发臭的死尸,他怕极了。正当他准备拔腿逃跑时,声音更急了,甚至有撞门的声响。渴望找到同伴的信念,驱使利安徒顺声走去。原来这是死囚牢间发出的人声。他砸掉了门锁,打开牢门,一个伤痕累累的黑人扑到他怀里。

囚徒名叫奥古斯特·西珀里斯,25岁,码头装卸工,被控杀人判处死刑待决。这所牢房是个半地下室,小而坚固,只有一个小孔流通空气,关在里边的死囚绝无越狱的可能。

这天早晨,西珀里斯正盼望送早餐来,小孔的光线突然消失,一股热风猛然喷入,牢外房顶发出可怕的撞击声。西珀里斯跌扑地上,把头埋到胳膊里,极力不去吸那难受的浓烟热气。待烟消热散,他爬起来,感到浑身的痛,原来裸露部分给热浪烧伤了。他什么也看不见,但他通过嘈杂的声音和传到地牢里的热气,知道一定发生了什么可怕的事情,不久,一切都平静下来。他不明白外边发生了什么事,拼命呼喊,但没有人送饭来。两天滴水未进,忍受着烧伤的痛苦,祈望呼喊哀求能引起狱卒的同情。可是,完全无济于事。一连四天他没吃没喝,几乎连新鲜空气也没有了。他不抱希望,停止喊叫,认定当局就是采用这种手段把他处决了。他觉得他是圣皮埃尔城最不幸的人。谁料第三天,附近有了人的走动声,他拼尽余力叫喊。最终,那个鞋匠发现了他。

后来他才发现,原来他是最幸运的人。他被救出来,亲眼看到了城市的废墟。这是历史上最富有戏剧性的命运安排:一个被指控犯了谋杀罪并被判处死刑的人,却成了全城二名幸存者之一。

灾难后,圣皮埃尔城除了唯一存留的大教堂的钟楼保持基本完整,孤立于断垣之中外,全部建筑都沦为半熔状态的废墟,教堂钟楼的指针永远停留在了7时52分刻度上,教堂与剧院被夷为平地。蓬港圣母院4吨多重的纪念塑像就像一根麦秆一样被挪走。贝尔丹广场290吨重,15米高的灯塔也被推倒。锚地中的船舶也沉没了。全部灾难过程不过3分钟,留下了29933具尸体。该火山喷射出的热量和火山灰比广岛原子弹爆炸时还要强40倍。

圣彼埃尔有30000多具尸体。处理这些尸体是一项巨大而又困难重重的工作,花了几个月时间。在这几个月中,那座火山一直落下火山灰和岩浆,威胁着掘墓人的生命安全。

培雷火山大爆发的影响:培雷火山爆发后,圣皮埃尔毁灭了,马提尼克的首府迁到了法兰西堡。废墟旁边另建了一座同名城市,现有人口6000人。城里设有地质实验室和火山学博物馆,废墟成了最好的展览品。培雷火山喷发对马提尼克岛经济的破坏如此之大,人员伤亡如此骇人听闻,以致政府曾计划立刻让所有人员完全撤离该岛,但后来没有这样做。经济得到重建,今天马提尼克岛有32.7万人口,大约是火山喷发前人口的2倍。

培雷式火山喷发:在那个年代,火山学还是一门简单的科学,人们并不清楚这种由气体和碎屑混合而成的火山碎屑流是怎么一回事。这次灾难后,法国一位名叫阿尔弗雷德·拉克鲁瓦的地质学家在《培雷火山及其喷发》一书中详细地叙述了这次喷发。这本书出版于1904年(马松出版社出版),厚达622页。这次令人伤心的、著名的喷发构成了一种新的火山喷发类型——培雷式火山喷发,又叫热云式火山喷发。从那以后,所有这种类型的火山喷发都被称为“培雷火山型”。

培雷式喷发的岩浆黏度很高,爆炸特别强烈。明显的特征为炽热的火山碎屑流,一种温度非常高的气体,夹杂大量的细粒碎屑、火山灰及岩石形成巨大的火烧云,粗粒碎屑则以极大的速度沿着山坡冲下去,产生类似台风的破坏。培雷火山大爆发也成了培雷式火山喷发的范本。发生培雷式喷发的火山不少,其中巴布亚新几内亚的拉明顿火山、菲律宾的马荣火山和印度尼西亚的喀拉喀托火山等都属于培雷式喷发。

大爆发后的培雷火山:1902年8月30日,培雷火山再次以一次更加猛烈的爆发摧毁了更加广阔的地区,其中包括莫尔纳鲁日市,又有2000人死亡,其中大部分是营救人员、工程师和往岛上运送救援物资的海员。培雷火山在1792年、1851年、1929年也经历过三次轻微的喷发,说不定哪一天又来一次大爆发,再度制造灾难。现在的培雷火山,常年云雾迷漫。深山幽谷,悬瀑似练,绿草如茵,景色秀丽,成了著名的旅游胜地。

在1902年8月的大爆发后,培雷火山在火山口内拱起了一个直径约800米的穹隆状熔岩圆顶丘,几个月后,又从岩穹的上部逐渐长出了一块尖削的岩石,高达375米,成了一座天然的纪念碑,而在岛周围的海底,却因此而下陷了。这块岩石像葡萄酒瓶子中的软木塞那样堵着火山通道,由于岩浆内部的压力越来越大,在后来的一次爆发中,最终把它完全炸掉。

无法解开的谜:培雷火山在1902年爆发后,从废墟发掘出来的动物只有一只猫的尸体。其他动物到哪里去了?原来,早在爆发前一个月,鸟兽大都远走高飞。这一年,候鸟不再来休憩,而是径直飞向南美洲。岛上的留鸟在火山爆发前,发出震耳的鼓噪声,纷纷离岛飞去。草丛中的蛇也纷纷游走,野生动物都离开了火山,去向不明。动物为什么能预报火山爆发呢?可能是动物对超声波、微小振动和红外线有灵敏的感觉,但目前还是个谜。

21.冲积扇

冲积扇是河流出山口处的扇形堆积体。当河流流出谷口时,摆脱了侧向约束,其携带物质便铺散沉积下来。冲积扇平面上呈扇形,扇顶伸向谷口;立体上大致呈半埋藏的锥形。多种气候条件下都可形成,在加拿大的北极地区、瑞典的拉普兰区、日本、阿尔卑斯山、喜马拉雅山以及其他温暖至湿润的地区均可见到。

而在干旱、半干旱地区发育最好,由暴发性洪流形成,在一些山间盆地区尤为突出,通常被视为荒漠地形的特征。冲积扇有几种重要的类似物。例如河流三角洲,不同之处是后者在河流入海或其他水体处的水下形成;再如深水海底扇,形成于洋底,由通过海底峡谷搬运的沉积物堆积而成。研究现代冲积扇,可为辨认古冲积扇,从而为研究地质历史提供线索。冲积扇对人类有实际经济意义,尤其在干旱与半干旱区,它是用于农业灌溉和维持生命的主要地下水水源。有些城市,例如洛杉矶,整个都建在冲积扇上。

冲积扇大小,主要与沉积物供给量、气候因素、物质来源区与堆积区的地形条件有关。在温带或湿润地区,降雨和洪流频率高,侵蚀作用阻碍了冲积扇的增长,湿润区统贯冲积扇的水流把沉积物多半都搬运到冲积扇范围以外去,也阻碍了大冲积扇的发育。近期未受构造变形或邻近冲积扇增长所限制的冲积扇,其形状近似部分锥体,横剖面呈凸形,纵剖面略呈凹形。扇的坡度受冲积扇大小、物质来源、物质来源区主要岩性、堆积历史和构造运动史的影响。近期上升区,扇面可以很陡。粗大砾石多形成陡扇,页岩、泥岩区的细粒物质多形成平缓扇。与泥石流堆积有关的小冲积扇很陡,物质来源丰富的大冲积扇也很陡。

干旱区冲积扇面的地貌通常可分为四部分︰活冲刷区,死冲刷区,荒漠砾石铺盖区和未分离的砂和砾石区。冲积扇的岩石碎块上常有荒漠岩漆,这是一种主要由铁、锰氧化物形成的棕黑色薄层。大部分人认为,因为岩漆可溶于水,其存在证明这些岩石碎块在近2,000年内没有受到多少洪水的淹没。岩漆的有无必然与洪水相关,也是识别死、活冲刷区的基本特征。无论死、活冲刷区都有许多粗大砂砾,其中散布着巨大石块,径长甚至大到10公尺。死冲刷区的粗大石块上都不同程度地染有岩漆,砾石的平均粒径也比活冲刷区的大。这种粒径的差异说明︰死冲刷区物质沉积时,气候较湿润,降雨较多,河流流量比现今为大。冲积扇上值得注意的其他地貌特征有:泥石流堤——蜿蜒的块砾堤,代表从前泥石流的两侧边界;扇顶深谷——峡谷状的沟谷,围限着扇顶的活河床。还有荒漠砾石盖层,由带稜角的卵、砾、块石交错搭接而成,在扇面上形成平坦或波状的硬壳,过去认为是风力作用的产物,目前有人提出是降雨、径流和重力作用将扇面细粒物质移走而形成的,风力作用只是阻止细粒物质在已形成的砾石盖层上堆积。

冲积扇堆积物粒径变化很大,在一些扇的上部有比小卡车还大的巨石,1公尺左右的砾石可被冲到扇缘,大砾石与黏土也可在同一处堆积中出现。在堆积层序方面,湿润地区的冲积扇,因每年有季节性的洪水和植被发育,所以垂直剖面中可出现一系列的埋藏的有机质层,各有机质层在横向上都相当连续,这说明沉积物依次覆盖在前一年的草被之上。在干旱区,洪水稀少,且常以泥石流形式出现,往往被局限在扇顶深谷中。因此在堆积层序中出现直线到曲线形的岩屑舌,可从扇顶伸延到扇中或更远。由于堆积作用区向侧向和下游不断摆移,冲积扇的内部结构表现为一系列的透镜状与楔状体在垂直方向相互交替堆叠,它们是粗、细和混合粒级的堆积物构成的复杂层组,在横向上相互错叉或尖灭。

冲积扇上有各种类型的水流,从较清的水流到泥石流。前者与其他环境中的清水类似,具有同样的物理与水力学规律,对沉积物进行同样良好的分选;只是水系形态有差别。在山区是各支流汇入主流,而在冲积扇上则倒置为主河流入补给自由分岔的支流。当山地物质来源区有大量细粒物质,加上强烈暴雨,可形成高稠度的泥石流,其中巨砾的重量可比在水中减轻60%,因此搬运能力很大。

冲积扇的侵蚀或堆积速率一般由于缺乏资料,难以估计。然而加利福尼亚州怀特山西侧的米尔纳河冲积扇由于位于凝灰岩上,根据钾-氩年龄测定法测定出的年代为70万年,因而得知该冲积扇形成于70万年内,平均堆积速率约为每1000年7.5~20公分(3~8吋)。构造运动和气候变化对冲积扇的发育都有明显的作用。山地抬升将导致一群冲积扇的发育和扩大。气候由干旱变湿润或由湿润变干旱将强烈地影响冲积扇的增长速率和堆积区的位置。

在2005年7月的考察中发现野骆驼骨骸六处,野骆驼骨骸主要分布在阿其克谷地和阿尔金山北麓洪水冲积扇带,且骨骸附近大都发现了狼的粪便、爪印等痕迹。

2002年在《三塘湖盆地马朗凹陷二叠系沉积相及有利储层预测》中通过测井相、地震相、地质相的综合分析认为:芦草沟组沉积时,曾有几次短暂的海侵,湖泊盐度较大且不稳定,除早期南缘发育冲积扇及扇三角洲沉积外,总体为湖泊环境,深湖一半深湖区分布在凹陷南缘,牛圈湖古隆起起局部分异相带的作用。

2000年紧急启动的京津风沙源治理工程,主要战场在大青山前坡土左旗境内68公里范围内,经过全旗人民和林业专业队两年的奋战,前坡共完成整地10万亩,挖水平沟、鱼鳞坑575万个,冲积扇整地3万亩。

沈阳市按照2000年规划计算,尚缺水5亿多米/年,目前该市主要是采用浑河冲积扇的地下水,该扇地下水可利用量现在还有淡,上部的咸水其矿化度在1~3克/升,这余量近2亿米/年。且1998年汛期后,在地表水与地下水的联合作用下,边坡形成多条巨大的冲沟、冲积扇和严重变形破坏区,致使本来不坚固、不稳定的岩石力学指标急剧下降,形成较大范围的崩塌和滑落。

自1996年起,毕克齐镇采取政府引导扶持,农户投资受益的做法,在大青山前坡冲积扇,东起水磨村东圪塔,西至大旗村建起了生态经济林基地。

1995年日本阪神大地震时,在山丘硬地上建造的木结构房屋只有轻微的损坏,但随地形向平地过渡,木屋的损坏率急剧增加,在冲积扇地带几乎达到100%。

1993年以来,一批批葡萄和葡萄酒专家考察宁夏贺兰山东麓冲积扇平原后,称这里是发展优质酿酒葡萄的最佳生态区,并冠名为“中国的波尔多”

1988年11月,来自。冀、鲁、豫、苏、皖五。省的六十多位科技工作者会聚开封,就黄河冲积扇地区经济资源开发的潜力、充分利用黄河水沙资源发展经济、经济资源总体开发战略以及冲积扇各地区经济资源开发的经验教训等问题进行了学术交流。

从1985年几个典型沟滩测最资料分析证实,溪沟冲积扇如无特殊原因,其发展速度比较缓慢。1985年以前,库尔勒的城市供水来源于孔雀河冲积扇的优质水。984年利用海洋卫星雷达对美国西部莫哈为沙漠的分析,揭示出被冲积扇埋藏的岩墙。

1980年,在凹陷西北缘单家寺地区发现了水下冲积扇地层型油藏,为在济阳坳陷勘探同类型油藏开辟了良好的前景。

1968~1973年期间,布拉尔杜冰川末端明显地前进了约900米,前进的冰舌已与韦斯米亚兹河口的冲积扇相接。这几处湖泊均位于疏勒河洪积冲积扇前缘泉水出露带上,地势低平,历史上确曾泉流索绕,积水成泊,即在1972编绘的20万分之一的地形图上,这里仍有柳条湖、黄水沟、泉沟、官湖、圆湖坑。

从1963年讨赖河冰沟站的流量过程线与冲积扇的潜水位动态对比中也可以清楚地看出。1959~1961年我们在塔里木河流域不同的地形部位上,如河漫滩、第一、第二阶地以及阿克苏河古代冲积扇的不同部位均作了土壤溶液季节性变化的观察,也就是采用了前一种的方法。

根据1961年6月统计材料,子午沙鼠在荒漠景观中,在多土质沙丘、沙丘表面多沙质上捕获率为8%;固定及半固定沙丘上,尤以生长着东蔷、枸杞以及少量芦苇的固定沙丘上最为集中,洞穴也较密集,捕获率为10.8%;在耕地、砾石戈壁以及柽柳丛、冲积扇等栖息地也有分布,然其密度远较固定沙丘为低,前者捕获率为1.0%,后者为1.4%。据杭补,1949年扁拉泊站年诬流量为2.4亿立方米,通过冲积扇总渗漏量豹为222亿立方米。

在此期间1855年至1875年的二十年间自铜瓦厢至张秋镇河段,因无人工堵口与防堤,黄河基本上未走现今的河道,而是在以铜厢瓦为顶点,南至咸丰故道,北至北金堤及大清河,东抵泰山山脉的广大冲积扇上,由北而南,来回摆动,形成许多交错的水网。

1194~1855年黄河冲积扇顶点已下移至兰考,形成所谓兰考冲积扇,总面积约27770平方公里,沉积物的平均厚度约12米。1855年以来。下游沉积发育分为:冲积扇塑造与河道形成时期;堤防完善后河道再塑造时期;下游河道较缓慢抬升时期等三个阶段。

1495年黄河入淮河道北岸修筑太行堤前后冲积扇顶点又下移到兰考附近直到1855年兰考附近铜瓦厢决口河道又北归渤海。公元1194年以前主要围绕桃花峪冲积扇顶点决口改道,形成桃花峪冲积扇,总面积65154平方公里。1194年前,黄河主流在冲积扇北侧,向东北流,泥沙沉积在冲积扇北翼上,1194年以后,黄河南泛,主流位于冲积扇南侧,向东南流,泥沙堆积在冲积扇南翼。1194年以后,黄河南泛,主流在冲积扇南侧,向东或东南流,通过泛滥改道,使泥沙堆积在冲积扇南翼平原,塑造平原地貌形态。