目前正在进行不少工作,尽量减轻地震的破坏力。“我们必须详细查出地震时发生什么事,”加州大学地震学家博尔特博士说,“我们要为工程师提供更多资料,例如地震波长短及其频率、各种土壤的抗震情形,以及地震延续多久等。”博尔特博士相信,这些研究工作能为结构工程师、土壤工程师,及城市设计人员提供资料,避免地震带来的灾害。
人类在与地震进行长期搏斗中,目前已取得一些成就,不过大自然仍占上风。
1971年2月,沿加州圣安底斯断层的一条支线上,突然发生剧烈地震,六十四人死亡,数百人受伤,财物损失超过十亿美元。可是今天大家几乎不知道曾有这么一件事。这条沿地壳六百里长的断口,亘古以来一直发生过不少剧烈地震,但加州人照样安居,就好像决不会再发生地震似的。
零危险的迹象并不是没有。那次地震后,地震学家爱尔先生前往加州,看到圣胡安包蒂斯塔附近一座酿酒厂断裂成两半,原因就是该厂刚好骑在许多年前显现的断层线之上。在戴里市许多十年前建造的房屋渐渐沉入海中。沿断层的其他地区内,爱尔看到很多围墙、道路、桥梁及各种建筑物,由于地下有无法觉察的摩擦和移动,经常需要修缮。
爱尔沿着断层线旅行四百五十里,从旅途很多次交谈中断定,在那里买地建屋的人都晓得自己是在玩“地震赌博”。他们不愿去想地震的危险,也无法崽,至少谁也没想得那么远。“无知是福。”一位妇人笑着告诉爱尔。可是,爱尔追问怎样应付所冒的危险时,她和许多其他人都以无可奈何的宿命论面对危险,或采取一种有点满不在乎的态度,“嗯!人只活一次何况,科学家也会出错。”
就这件事来说,科学家确信自己是对的。加州人住的地方事实上是世界最活跃的地震带之一。这个地区必会再发生剧变。过去十年来,科学家虽然已经展开预报地震,甚至控制地震的工作,但目前还不能解除这项威胁。
谜题之四:加州地震之谜
十九世纪中叶以来,加州被测得二十多次剧烈地震。在今天人口高度集中的情况下,甚至轻微至中等强度的地震(印第安人仅说那是地球下面的巨人睡觉时翻身),也会造成灾难。
圣安底斯断层起自加利福尼亚湾,向北穿越加州大部分地区,在旧金山北面折转出海。这是岩石不断移动、不断拉紧以及岩石断裂地带上的“主断层”。该断层深入地壳二十至三十里,在不同深度下,宽度自数尺至一里不等。断层在地面上,通常有一种狭窄的痕迹,或是岩层里有充满泥土的一条洼地,或是一条有隆起边缘的裂缝。两边的岩石就沿着这种边缘互相摩擦。
地震发生时,断层线两面的岩石做水平平行滑动,但彼此方向相反。地质学家估计,自从约三千万年前开始移动后,沿断层线的总滑动距离至少有三百五十里,而过去横跨断层,原是毗连的若干个别岩系,则已移动了四百五十里。
岩石彼此锁在断层间,张力越紧越强,地震能缓和这种张力。地质学家说,一个主断层隔开地壳上两个相对移动的板块。最近的研究发现,在过去几千年间,板块沿圣安底斯断层移动的速度,每年平均为两寸许。由于这种经常性移动,断层线上几乎每天总有个地方跟着滑动,因此差不多每个加州居民都或先或后经历过一次小地震。1970年,地震学家测得加州发生过一百三十次轻微地震,强度足以使全州各地都有感觉。
有些权威学者认为,在某一地区内小地震(逐渐滑动)频生,能减低该区发生大地震的机会。他们说,岩石在断层线上某处锁住不能动,大地震的危险就与日俱增。但科学家不完全同意这项说法。有些研究显示,小地震时常是大地震的先兆。
不过,所有专家都同意,沿圣安底斯断层的板块不停移动,今后会在断层某处引起大地震。美国地质调査所的瓦莱斯博士说:“二千多万年来,圣安底斯断层系一直在移动,还引起多次大地震。不能因为我们住在这里,就相信地震不会再发生。”
爱尔先生沿圣安底斯断层线北上,是从洛杉矶西面一个地方出发。该处地势崎岖,多山多石。但那条断层线极易辨认出来。沿断层线有地面的裂口、又长又直的马头丘、狭山脊、粉碎的岩石及下陷的池塘(在低洼处,由断层地带下层岩石下陷造成)。爱尔沿途访问过的人士中,仅两人听到过解释沿圣安底斯断层发生地震的海底扩张、大陆漂移、板块构造等新学说。
这些近年来获得科学界广泛接受的概念,已经使地质学这门科学脱胎换骨。从前,科学家对沿断层移动的原因,没有适当解释。
根据这些新学说,地球在洋底山岭不断扩大新地壳。同时,旧地壳又在深海沟内不断遭受毁坏。地壳裂分为板块。这些板块构成海底及各大陆的基础。新的地壳物质(从洋底山岭裂罅涌出的熔岩)聚在板块的一边时,板块便从洋底山岭两侧向外缓缓移动,横越洋底,速度每年几英寸。最后,地壳板块最老的边缘再陷入地球深海沟内的地幔,再溶成地幔的熔岩。
地质学家估计,自公元200年以来,加州共经历十二场大地震,但是到1906年地震造成惨重损失,举世才注意到圣安德烈亚斯断层。那次地震的震央位于旧金山市内,毁坏范围从北到南共长六百四十公里。断层沿线,土地顷刻间移开六公尺,篱笆歪倒,树木连根拔起,道路和水管破裂;由于自来水供应中断,地震触发的火灾蔓延全市。
随着科学家对地质的了解日益增多,科技日新月异,现今可利用先进仪器监测地球表面下的水压和岩层活动。科学家相信,大地震发生以前,地震活动会一连几年稍稍增加,据此可在巨灾发生几小时甚而几天以前,做出预报。同时,建筑师和结构工程师进行设计时,也考虑到地震因素,设计出能承受一定震**力的楼房和桥梁。结果,1989年旧金山地震,损坏的建筑大都是旧式房舍,而不是现代化的摩天大楼。
上述地震中,共六十三人丧生,大多是双层桥面的港湾大桥塌下所致。科学家预测,未来五十年间,加州将面临一次严重得多的大地震。据估计,加州南部洛杉矶地区,一旦发生李克特七级的地震,将造成重大损失,总值数以亿美元计,并导致一万七千至二万人死亡,另有一千一百五十万人受烟雾和火灾影响。断层积聚的摩擦能量是日积月累的,大地震来得越迟,强度势必越大。
圣安德烈亚斯断层是太平洋板块和美洲板块相会处。太平洋板块向东北滑移,美洲板块则向西南漂动,距离每年约增加十几厘米。板块间的摩擦力,阻碍板块移动,但是应力会累积起来,积聚到一定程度,迸发出来,于是两个板块就会遽然移动,引起地震。
洛杉矶北面帕姆代尔十四号高速公路旁边,岩层变形,显出断层地带所受的强大应力。圣安德烈亚斯断层沿线,岩层大多横向移位;这里的沉积岩敏褶,则是纵向活动造成的。街道上的裂隙,明确显示该区位于断层之上。洛杉矶北面圣加布里埃尔山区,断层压力日益增加,挤压山脉,街道断裂翘起。西面山坡塌陷,每年掉落七吨岩屑。
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