中山大學地球科學與工程學院教授李琳琳團隊聯(lián)合德國不來梅大學教授Achim Kopf,、中國科學院深??茖W與工程研究所研究員王大偉等科研人員,在國家重點研發(fā)計劃項目(2023YFC3008600)等資助下,,在海域地震滑坡與陸上地震滑坡的對比分析研究方面取得重要進展,。近日,相關成果發(fā)表于《地球科學評論》,。
該研究通過系統(tǒng)的文獻綜述整理匯總了自1900年以來124起伴隨異常海嘯或海底電纜斷裂的地震事件,,構建了一個全球海底地震滑坡數(shù)據(jù)庫,整理并提煉了海底滑坡的關鍵參數(shù)和地震參數(shù),,深入分析了南海及其周緣,、地中海及其周緣、太平洋西北部,、太平洋東北部,、幾內亞島群和加勒比海及其周緣全球六個海底地震滑坡易發(fā)海域的孕災環(huán)境。此外,,該研究首次從多角度對比分析了地震引發(fā)的海底滑坡與陸地滑坡,,包括滑坡特性、坡度參數(shù),、觸發(fā)震級,、地震參數(shù)、震級與最大震中距離上限曲線及觸發(fā)機制等方面,。
從地震引發(fā)的海底滑坡數(shù)據(jù)庫分析中得出的主要發(fā)現(xiàn)包括:一是,,85%的海底地震滑坡發(fā)生在距離岸線20千米以內,這一特點導致海嘯預警和防范措施的時間非常有限,;二是,,在70次觸發(fā)異常海嘯的地震中,約一半地震的震中位于陸地,,且近40%為走滑事件,,這些特征對海嘯預警系統(tǒng)提出了額外挑戰(zhàn);三是,,地震引發(fā)的海底滑坡可以由非常微弱的地面震動觸發(fā),,包括最低PGA約為0.01g,最低MMI為3.6,。
從地震引發(fā)的海底滑坡與陸地滑坡的比較中得出的主要發(fā)現(xiàn)包括:地震引發(fā)的海底滑坡通常發(fā)生在坡度較緩的區(qū)域 (<20° vs. 0~85°),;海底滑坡的體積通常比陸地滑坡大四個數(shù)量級;相同震級地震在海域可觸發(fā)更遠距離的滑坡;此外,,觸發(fā)海底滑坡的地震震級通常略低于觸發(fā)陸地滑坡的地震震級,。盡管如此,海底滑坡與陸地滑坡在地震參數(shù)及震源機制方面表現(xiàn)出比預期更多的相似性,。
由于海底地震滑坡和陸地地震滑坡研究探討的是在統(tǒng)一框架下相互關聯(lián)的科學問題,,該研究強調了對這兩類滑坡進行對比分析和驗證的重要性,以揭示地震觸發(fā)海底滑坡的復雜機制及其內在關系,。在新建立的全球1900年以來地震觸發(fā)的海底滑坡數(shù)據(jù)庫中,,值得重點關注的是:南海及其周緣是地震觸發(fā)海底滑坡事件的高發(fā)區(qū)域。發(fā)生在南海及其周緣的事件達51起,,全球占比41%,,空間上主要分布在南海東部中國臺灣省、呂宋海峽和菲律賓等海底光纜分布密集的區(qū)域,。
地震引發(fā)的海底滑坡對海底基礎設施和沿海城市構成了重大威脅,。然而,與陸地地震滑坡相比,,海底滑坡的研究面臨著顯著挑戰(zhàn),,主要原因在于其數(shù)據(jù)覆蓋范圍有限且可靠性不足。分析和研究地震后異常海嘯和海底電纜斷裂是關鍵,,因為這些現(xiàn)象提供了寶貴的實證數(shù)據(jù),,有助于揭示海底滑坡的觸發(fā)機制。然而,,需要注意的是,,利用地震后的海底電纜斷裂和異常海嘯來研究地震引發(fā)的海底滑坡存在一定局限性。首先,,海底電纜的全球分布不均,,且僅能記錄一定規(guī)模一定速度(2m/s)以上的滑坡。其次,,某些地震引發(fā)的異常海嘯可能規(guī)模過小或距離沿岸社區(qū)及潮汐儀過遠,,難以被準確記錄。
研究人員認為,,對海底滑坡觸發(fā)機制認知不足導致現(xiàn)有海洋地質災害評估和預警系統(tǒng)在應對此類鏈式災害方面還存在較大局限性,,未來的災害防御應該考慮到海域鏈生和復合災害的情景。
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