地震与海啸的关系
地震既不是引发海啸的充分条件,海底发生地震却不一定引发海啸,(据统计,海底每发生15000次地震,仅引发100次海啸),也不是必要条件,不发生地震,陨石坠落、海底滑坡、海岸崩塌、火山爆发,甚至核爆炸都可引起海啸。
显然,地震与海啸不存在直接因果关系。 因此地震不直接引发海啸,而是因为地震的强烈震动和断裂突然错动,引起巨大体积的海底滑坡和崩塌,由此间接引发海啸。
1.地震与海啸不存在因果关系
(1)地震不是引发海啸的充分条件。
充分条件是指:有了它一定有某个结果,没有它不一定没有这个结果。海底发生地震,却不一定引发海啸。
据中国地震局统计,海底每发生15000次地震,仅引发100次海啸;又据1900年以来资料,地球上平均每年发生1次8.0级或8.0级以上的大地震,而在10次这样的地震中大约只有1次引发海啸。2004年12月26日苏门答腊-安达曼9.0级特大地震(美国测定震级)引发特大海啸,而在其东南200千米的苏门答腊明打威群岛北部于2005年3月28日发生8.7的级特大地震(美国测定震级)却没有引发海啸或引发很小的海啸。
设在夏威夷的太平洋海啸警报中心随即发出海啸警报,而几个小时后,数个国家解除了海啸警报。 几乎在同一海域,又都是8级以上的大地震,为何前者引发海啸,后者就不引发海啸?
类似的震例还有:
2006年11月15日,在日本首都东京举行的新闻发布会上,日本气象厅15日宣布,千岛群岛附近当地时间晚8时15分左右(北京时间晚7时15分左右)发生里氏8.1级强烈地震。此次地震的震中为择捉岛东北偏东390千米处,震源深度约为30千米。
地震发生以后,日本气象厅向日本北部海岸地区发出海啸警报。 日本气象厅在一份声明中说,第一波抵达北海道的海浪高度仅为40厘米,于21时29分左右抵达北海道根室港。 NHK 电视台从根室港传回的现场画面显示,当地海面十分平静。 显然,海啸没有发生。 据统计,设在夏威夷美国太平洋海啸预警中心从1948年开始到1996年,一共发布20次海啸预警,其中15次是假警报,实际没有发生海啸,5次是真警报。 由此可知,有些地震可引发海啸,多数地震不引发海啸。 因此,地震不是引发海啸的充分条件。
(2)地震也不是引发海啸的必要条件
必要条件是指:没有它一定没有这个结果,有了它不一定有这个结果。显然,不发生地震,如前所述,陨石坠落、海底滑坡、海岸崩塌、火山爆发,甚至核爆炸都可引起海啸。 因此,地震也不是引发海啸的必要条件。
由此来看,地震引发海啸既不满足充分条件,也不符合必要条件,因此,地震与海啸不存在直接的因果关系。
2.引发海啸的地震与震源深度的关系
关于引发海啸的地震的震源深度,一般认为近50千米。 据统计,1900~1990年有仪器记录的引发海啸地震的震源深度,共140次。 在海中或海岸附近不同震源深度的地震都可引发海啸,最浅的是1~10千米的地震,引发了18次海啸,占总数的13%;其中最浅的地震,震源深度为1千米,于1968年8月10日发生在印度尼西亚马古鲁群岛的7.6级地震引发海啸。
震源深度大于60千米的只有8次,占总数的6%,最大深度是120千米,于1960年1月13日发生在秘鲁阿雷基帕的7.5级地震引发海啸,死9人,造成严重经济损失。
而引发海啸最多的震源深度是21~30千米,次数是43次,占总数的31%。 如果将21~30千米、31~40千米两个震源深度档次引发的海啸次数相加,则为71次,占总数的51%。 显然这个深度是地震引发海啸的最佳深度,也是破坏性地震多发深度。
由此可见,1~120千米深度发生的地震都可能引发海啸,而21~40千米深度发生的地震,引发海啸最多,并不是50千米。
3.引发海啸的地震与震级的关系
许多学者认为,6.5级以上地震才能引起海啸,这是基于地震释放的能量的考虑。 可是虽然7~8级地震释放的能量比较大,引发的海啸比较多,也比较大,但是,释放能量小的小震级地震一样可以引发海啸。
如1909年5月11日,法国南海岸发生4.0级地震引发海啸,死亡40人,造成中等经济损失。1956年11月2日,希腊沃洛斯-阿格里亚5.7级地震引发海啸,损失轻微。
1967年8月13日,巴布亚新几内亚6.2级地震引起海啸,损失严重。 1984年1月8日,印度尼西亚苏拉威西西部5.9级地震引起海啸,死2人。 更有甚者是1963年2月7日在希腊附近的科林斯湾发生了一次奇特的海啸,造成一定的损失,这是5天前的一次小地震触发了海底山崩引起的海啸。
由此来看,地震不一定引发海啸,引发海啸的地震也不一定要达到6.5级,与震级大小没有多大关系。 为何小地震也会引发海啸呢? 不得不联想到一定有另一种因素在起作用。
4.引发海啸的地震类型的关系
一般认为,只有倾滑型地震才能引发海啸。 其理由是,因为断层垂直错动引起海水上下扰动而产生海啸。 而走滑型地震不引起海啸,因为断层水平错动,不会引起海水上下位移变化,故不引发海啸。 事实上。 倾滑型地震不一定引发海啸,走滑型地震也不一定不引发海啸。
(1)倾滑型地震不一定引发海啸。
海底地震大部分发生在俯冲带,而俯冲带恰恰是大洋板块向大陆板块俯冲聚敛的地段,易产生倾滑型地震(严格来看,俯冲带的地震不是真正的倾滑型地震,因其P轴是倾斜的,大致与俯冲带倾斜度接近)。大多数倾滑型地震都不引发海啸,只有少数引发海啸。 据统计,海底每发生15000次地震,仅引发100次海啸。 这些地震绝大部分都发生在环太平洋地震带,而发生在该带上的地震又大多为倾滑型地震。
从两次苏门答腊地震的震源机制解来看,它们都是缓倾角的倾滑型断层,2004年12月26日,苏门答腊-安达曼发生9.0级地震,节面1: 走向329,倾角8,滑动角110。苏门答腊明打威群岛北部于 2005年3月28日,发生同样的8.7级地震,节面1:走向 329,倾角7·, 滑动角109。
这两次地震震源机制解完全相同,恰恰反映了它们的大地构造性质是类似的。 它是由印度洋板块以每年6~7厘米的速率,与缅甸微板块作斜向聚敛俯冲。但地震并不是发生在两板块的边界,而是发生在下降岩石圈板块内部。
如果前者引起特大海啸,而后者却未引起海啸(有的报导有一点微海啸),这也反证了倾滑型地震与海啸没有因果关系。
(2)走滑型地震不一定不引发海啸。
众多研究地震海啸的学者认为,走滑型地震只有断层水平错动,没有断层垂直位移,不激起海水上下扰动,故不引发海啸。
而事实是也有一些走滑型地震一样引发海啸。 下面例子就是如此:
1994年11月15日,在菲律宾民勤洛岛发生里氏7.1级地震。 引发海啸,死33人,伤70人,造成一定的经济损失。它是一个典型的走滑型地震:节面1,走向339,倾角70,滑动角-178;节面2,走向249,倾角88,滑动角-20 。 节面1与马尼拉海沟平行,北西向马尼拉断裂作右旋错动。
2005年6月15日,在美国加利福尼亚发生里氏7.2级地震,引发海啸,在克里塞梯城观测到20厘米高的海啸。 这次地震是一个典型的走滑型地震:节面1,走向317,倾角83滑动角175;节面2,走向47,倾角85,滑动角47走滑型地震反映地震断层沿走向滑动,断层两边沿走向作水平错动,按理不易引起海水扰动,但为何也会引发海啸呢?显然,是另一因素在起作用。