土耳其强震已致上万人遇难,为何如此致命?当地情况如何?

土耳其强震已致上万人遇难,为何如此致命?当地情况如何?

土耳其强震已致上万人遇难,世卫称将影响 2300 万人,为何如此致命?目前当地情况如何?

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震级大,两次地震均产生大范围地表破裂,以及伴随的场地效应和土壤液化,其对建筑破坏力是致命的。

USGS 的初始模型失误,初报并没有将土耳其哈塔伊给划进重灾区,现在灾情明了,断层南部也有明显破裂,也就是说 USGS 低估了断层破裂长度。

我猜之后美国地质调查局会像汶川地震一样修订震级,第一次地震震级会上调到 Mw7.9 或 Mw8.0 级,接近或者和汶川大地震持平,当然我个人认为还是整体还是略低于汶川大地震,给 Mw7.9 左右(汶川 USGS 给 Mw7.98)。不过震级的确定是一个复杂过程,通过破裂长度岩石强度和滑移综合用经验公式确定,也有通过地震过程反演然后用精确计算确定,因此最后有误差是正常的。

中国地震局地球物理研究所结果认定,第一次地震震级为 Mw7.82,第二次地震震级为 Mw7.62。

两次地震均产生了地表破裂,其中第一次地震破裂长度接近 300km,和汶川大地震类似。

走滑断层的地表破裂滑移通过公路清晰可见,在本次地震中,断层错动了平均大概 3~4m,图中的断层两盘的滑移也差不多 3~4m,地形被永久改变。

地表破裂带指的是大地震中断层的错动直达地表,对地表地貌产生明显的破裂和形变,这个过程中,位于地表破裂带上方或附近的建筑会被巨大的拉扯运动撕碎。

本次地震是一次走滑地震,断层错动方式为水平位移,因此地表破裂带呈现为撕扯的水平错位现象,上图公路表明在地震过程中,地面位移了约 4m。

上图的铁路也是在地表破裂的形成过程中被弯曲,由于金属存在延展性,所以才没有被扯断。

当然,如果出现逆冲型地震的地表破裂带,对建筑的影响将更加致命,汶川地震就是一次典型的以逆冲挤压为主的大地震,断层错动方式为垂直滑移,上图示意汶川地震中位于破裂带上方的建筑情况,在断层瞬间位移过程中,建筑被重力差压垮。

无论是这次地震还是汶川地震的地表破裂带,都在 300 到 400 公里(土耳其包括两次地震、汶川地震包括前山断裂),也就相当于在这 300 到 400 公里长几公里宽的区域破坏性十分致命。

第二个是场地效应。

观察当地的地形,可以看到,在六号断层以及马拉蒂亚等地(各种箭头所指)是位于山地间的盆地或河谷地形,这种地形有利于地震波的加强,形成场地效应。一般来说,这种地形都是有较松软的沉积物构成的,我们在摇动石头和泥土时候,泥土往往会出现更复杂和幅度更大的摇动。而大多数城市都坐落在这些地形上,长时间的摇晃对地基和建筑物的影响是致命的。

第三个是土地沉降。

土耳其的伊斯肯德伦港区域在地震中发生土地沉降,也就是上图中的粉色圈区,地震中有可能断层的破裂会使得土地发生沉降,也有可能是场地效应引起土壤液化,使得土地沉降。土壤液化就像我们在簸箕里面摇黄豆,越摇越稀,越摇越浅。

建筑会在土壤液化中沉降,整体地形也是。土地沉降会使海水侵入,造成永久的地形改变。

不过,在本次地震中没有发现,大规模山崩,泥石流,滑坡等地质灾害,这种地质灾害的致命性同样猛烈,汶川大地震正是由于地质灾害导致了一部分巨大的伤亡。

不过,当地的人口密度很高,因此整体的伤亡可能接近汶川大地震。