海底峡谷发生的大地震(海底地震海啸)
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海底峡谷的形成的原因有哪些?
从古到今,人们对海底峡谷的形成原因一直是众说纷纭,学术界提出了假说,其中最具代表性的有以下几种。
最早的一种说法是,海底峡谷是海浪冲刷的结果。人们想象,海浪有无比巨大的能量,对海底一定会产生巨大的冲刷作用,于是就形成了海底峡谷。这个观点一经提出,立刻遭到了很多科学的质疑。他们认为,海浪不可能对海底产生如此大的侵蚀作用。我们知道,虽然海上狂风怒吼,波浪滔天,但几海洋底却是十分平静的。海浪对几百米之下的海底根本不会造成任何影响。
有些人认为,地震所引发的海啸侵蚀海底,从而形成了海底峡谷。但是,在没有受海啸袭击的地区也存在海底峡谷。再说,如此巨大的海底峡谷仅仅凭借海啸的冲击是无法形成的。可见,用海啸来解释海底峡谷的形成原因,这一说法是难以立足的。
还有这样一种假说,认为海底峡谷可能是由大陆架基底原始断裂不断演化而成的。虽然这一说法得到了很多学者的赞同,但它也仅仅是停留在推断上,没有足够的证据证明。
浊流侵蚀说是一种非常有代表性的说法。在20世纪四五十年代,荷兰海洋地质学家奎年,为了证明海底浊流具有强大的冲击力,用人工方法在水槽中做试验,模拟海底在清水底下流动的浊流,以证明自己的推断。1929年,纽芬兰海岸外的海底电缆在一夜之间沿陆坡向下依次折断。1952年,美国海洋地质学家通过研究发现,这次事件很有可能是强大的海底浊流所为。同时,他们还根据海底电缆依次折断的时间,计算出这股浊流在坡度最大处流速高达28米/秒,在到达6000米的深海平原时,其流速不低于4米/秒,这也成为浊流侵蚀说的证据之一。后来,在大陆架的外缘、在海底峡谷谷底,人们发现有向下游移的砂砾和流痕。这种现象说明,海底峡谷中曾有强大的浊流通过。可是,浊流虽有较强的侵蚀能力,但毕竟海底峡谷的规模很大,单靠深海浊流,是否能切割出深达数百乃至数公里的海底峡谷,是很令人怀疑的。尤其是许多谷壁都是坚硬的岩石,要在这样环境下形成峡谷,也确实不是件容易之事。总之,尽管浊流可能是形成海底峡谷的重要原因,但它一定不是唯一的原因。
被大多数所认可的一种说法,海底峡谷是大陆坡上的沉积层在地震作用下沿大陆斜坡滑动时产生的沉积流的结果。在冰川时代,海平面显著下降,大陆架成为大面积的浅水区。受风暴和浪潮的影响,浅水区的泥沙被海浪卷起,形成比重较大的沉积层。这种沉积层由于地震的强烈作用,像一股巨大的激流,从大陆架流出,沿着大陆坡流到大洋底,而地壳繁发的地带又多在大陆坡,地壳的断裂就形成了海底峡谷的雏形。强大的海底沉积流顺着海底裂缝滑动,经过岁月的流逝与历史的演变,就形成了今天的海底峡谷。
海底峡谷的起因是什么?
摊秘的海底如同陆地一样,也有绵延的群山和纵横的山谷,它们像枝杈一样分布在深深的海底。
海底峡谷一般横贯在大陆架和大陆斜坡之间,它是两岸陡立、高差很大的凹槽,横断面呈“V”字形,与陆地上的峡谷颇为相似。
海底峡谷是异常壮观的,两壁悬崖异常陡峭,谷底向下倾斜直入海底。许多峡谷的气势超过了世界著名的中国长江三峡和美国的科罗拉多大峡谷。例如,从恒河口到孟加拉湾,有一条宽7000米、深70多米、长1800千米的海底峡谷,一进潜入5000多米深的印度洋洋底,整个峡谷所占面积超过恒河流域的面积;刚果河峡谷在海底延伸260千米,直达2150米深处;起自哈得逊河的峡谷,向海洋延伸近400千米,像一条巨龙,尾留在大陆架,头探进了海洋深处。
有些海底峡谷令人惊异。例如,在美国加利福尼亚海岸附近,卡萨哈纳群岛的北面,有一条奇特的海底峡谷,它坐落在1200米深的海底,那里没有任何生物,甚至连微生物也无法生存。这一现象引起了美国圣地亚哥海军电子研究所专家的注意。经过研究,他们发现这条海底峡谷没有一丝氧气,生物一旦误入此地,就会因缺氧而死亡。因此,这条峡谷被人们称为“死谷”,是地球上无生命的“真空地带”。当然,这并不是海底峡谷的普遍现象,有许多海底峡谷是生灵繁盛的世界。
目前全球海洋中已发现的海底峡谷有数百条,它们分布最多的是在北美洲东西两岸。
海底峡谷的起因,众说纷纭。陆地上的峡谷是河流穿越群山,在漫长的岁月中将岩层切开而形成的,如我国的金沙江虎跳涧、黄河刘家峡等,即属于此类型。因此,有人推测,海底峡谷原先高于海平面,在河流的冲刷下形成,尔后,随着地壳的运动,慢慢地使这一部分没入海底。更多的科学家则认为在“冰河”时期,海平面显著下降,大陆架变成大面积的浅水区,当风暴骤起时,浅水区的软泥和沙子都被搅了起来,产生比重较大的沉积层。这种沉积层在地震作用下就像一股巨大的激流,从大陆架流出,沿着大陆坡流到大洋底。由于大陆坡是地壳活动的频繁地带,强大的海底沉积流在地壳活动时顺着海底裂缝滑动,经过漫长的岁月,不断地修饰,就形成了今天的海底峡谷。这种沉积流的力量大得惊人,有人做过这样的实验,水层厚4米的沉积流,在坡度只有3度时,它的流速达3米每秒,能推动一块质量30吨的巨石。当然,以上仅仅是一种理论推测,究竟是什么原因,还需要进一步探索。
研究海底峡谷有助于航海事业,如位于美国纽约与欧洲之间的主航道经过几条海底峡谷,美国国家海洋局将这些海底峡谷绘制成航海图,当船舶驶入第一条峡谷时,便打开回声探测仪,船舶便可横越峡谷。同时,还可测出船舶的位置,进而计算出船舶的速度。其次,海底峡谷的研究对探索地壳结构、海洋与大陆起源等课题,也有着十分重要的意义。
神秘恐怖的地震海啸发生在哪里?
在海底或大陆边缘发生的地震、火山爆发、岛弧地区的滑坡、沿岸地区山崩引起的海水剧烈波动。被人们称之为地震海啸。山崩造成的海啸,有些国家则称为“山崩波”。
地震海啸的波长很长,短者也有几十千米,最长的可达五六百千米,而且传播速度快。在水深三四千米的大洋中,每小时可传播几十千米,有时甚至达数百千米。另外,地震海啸在大洋中传播时,一般波高在l~2米,加之波长很长,所以不易被人察觉。但当它传至浅海地带或近岸时,波浪叠加,波峰隆起,有的高达20米左右,最高者可达40米。此时,由于波浪能量不断集中,其巨大的破坏力是人们难以想象的。从实测得知,地震海啸对被冲击的海岸每平方米的波压可达20~30吨;美国比斯开湾的一次大海啸,拍岸浪波压竟达每平方米90吨。由此不难想像,强大的地震海啸将对一些沿岸国家和地区的人民和财产构成巨大的威胁,也给地震海啸发生地区,甚至是波及地区造成无可挽回的损失。
每当地震发生时,海底地壳的急剧升降就会迫使有几千米深的海水水柱发生运动,同时在海水上层形成巨大而迅猛的波浪,当波浪涌进浅水海域时,浪头会骤然增高,放慢速度,似海中巨人立起身来,并像一扇墙似的倾倒在岸上。如果遇到漏斗形深水港湾峡谷,或沿河谷逆流而上,海啸的浪头会更大更猛,高高的水墙以迅雷不及掩耳之势奔腾而来,将沿途遇到的一切房屋树木、人畜财产都吞噬下去。随即,海啸波又夹带着它所吞噬的一切退却下去,然后再返回来。就这样一进一退,数次往返,犹如摧枯拉朽,一切障碍物都会被荡涤一空。
有时海水急剧地流去,形成大退潮,使从不露面的近岸海底礁石显露出来。随之,海水再猛烈地上涨。这种情况一般是由海底地壳急剧陷落而形成的海啸。相反,如果海啸波最初到达海岸时像一堵水墙向岸上袭来,那么这种海啸一般都是由海底地壳急剧隆起造成的。
夏威夷渔民在1946年4月1日曾目睹了一幕前所未有的奇景:海水急剧退却,从未露过面的洋底一下子暴露在光天化日之下,许多海鱼和海洋生物在洋底乱蹦乱跳。这些渔民以为发生了奇迹,都争先恐后地去捉鱼。结果,猛然袭来的海浪使119人葬身鱼腹。这次事件使人们认识到,当海水突然大落时,应当警惕“地震海啸”的袭击。
据史料记载,1755年11月1日,大西洋欧洲沿海的葡萄牙首都里斯本发生大地震时,也引起了一次大海啸。只见海水先退后进,巨浪高达18米,海岸附近的大量建筑物被怒涛摧毁,许多船只沉没。里斯本全城的建筑,在6分钟内几乎倾毁殆尽,10万人死于巨浪之中,一座繁华的城市顷刻间变成了废墟。
历史上最有名的地震海啸有两次。一次发生在地中海。约在公元前1450年,希腊东南有一西雷岛,由于火山爆发,整个岛屿被抛向空中,随后坠入海底。巨大的海啸使西雷岛上的米若阿文化毁于一旦。有的学者认为,《圣经》上说的摩西分红海的故事就与这次海啸有关,柏拉日曾提到过的“大西洲”也是以此为基础的。另一次巨大的地震海啸就是上面提到的葡萄牙首都里斯本发生的地震海啸,这次地震引起的海啸波高近30米。那天正是“万圣节”,许多信徒正在教堂内做祷告,也未能逃过此劫。这场悲剧引起了许多人对宗教信仰的怀疑。法国启蒙思想家卢梭曾举此例,劝导人们不要进入教堂。
1883年8月27日在印度尼西亚苏门答腊附近的喀拉喀托火山爆发,导致了近代史上的最大一次地震海啸,随之而来的巨浪高达30多米,把整个村庄从地图上抹掉,死亡人数达3.6万。其后的1890年,日本秋田地区的地震海啸也使2.7万人丧生,2万多所房屋被毁,海水还淹没了大片土地。
1960年5~6月在南美洲智利附近的海底发生了一系列大地震。其中10次超过了7级,3次超过了8级。最强烈的一次8.9级,发生在智利奇洛埃地区,并且引起了世界上最大的一次海啸。1960年5月23日智利的海底发生8.9级地震,随即在700千米范围内引起了海底地壳的变动,震中地壳最大上升量达3~4米,最大下沉量达2米。地震有感范围达1000千米以上。由于海底地壳的急剧升降,使海水随之升降而发生海啸。这次海啸在智利500千米沿岸上的平均波高为10米,最大波高为25米。当然,就海啸波的高度来说,它并不是地震海啸中最高的,但是它的波及范围之广和能量之大,却是其他几次海啸难以比拟的。
海啸生成后,首先冲向智利海岸,毁坏港口设施,吞没渔民村镇,使数以千计的人遭灭顶之灾,数以万计的人无家可归。海啸引起的巨浪以极快的速度涌向整个太平洋海域,扑向南太平洋的新西兰、澳大利亚,在悉尼港形成强大的漩涡,使港内的船只受到了重大的损失。海啸扑向菲律宾、夏威夷和日本海岸。它以707千米每小时的平均速度,只用了14小时56分就走完了1660千米的路程,到达了太平洋中的夏威夷群岛,简直比得上飞机的速度了。在夏威夷观测到的海啸波高为9米。当它用21个多小时走完17000千米的路程到达日本时,最大波高仍有8.l米。这次海啸把日本本州岛的太平洋沿岸洗劫一空,把日本北部一个地方的整个海岸都堆上了各种轮船的残骸。
智利海啸在到达日本之前,尽管早已发出了警报,人们已经有了准备,但仍然造成了相当大的破坏,毁坏房屋1500多幢,伤亡达千余人。海啸万里奔袭,威力却不减,仍保持着极大的破坏力。这次海啸一直影响到前苏联境内的鄂霍次克海后才收兵回营。