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高雄地震的现象、问题和解释 精选

已有 6053 次阅读 2016-2-10 21:10 |系统分类:科普集锦

高雄地震的现象、问题和解释

岳中琦

2月6日凌晨3时57分,高雄市美浓区(北纬22.94度,东经120.54度)发生了6.4(或6.7)级地震。震源深度15公里。根据地震历史记录,这是高雄地区自1900年以來最大地震。到10日中午,死亡人数累计45人,548人受伤,其中维冠大楼死亡人43人,尚有96人失联。

根据相关报道,我总结了,以下这次地震出现的特殊或异常的现象和问题。

1个现象与问题,根据历史资料,高雄地区自1900年以来,这次地震规模第二大,能量释放相当有2颗原子弹威力。地震专家们根据地震波记录,利用地震模型分析得到发震时间与微观震中地点(1)是一致。但是,震级分别为6.4和6.7级。震源深度分别为16.7公里和15公里。微观震中是地震波记录仪器计算得到的地震地下深部初始破裂点,在地表的垂直位置。

上一次高雄最大地震发生在2010年3月4日,震中位于高雄甲仙,震级也是6.4级,震源深度5公里(1)。


2个现象与问题,此次发生地震的微观震中位置西侧有左镇、新化断层带,西南侧又有旗山断层带,东侧则在潮州断层带旁(1)。有专家认为,这次地震成因应该是旗山断层所引发。美浓附近近百年都比较平静。初步了解这次地震是美浓地底下,还有还没被调查登记盲断层。广义来讲,这次6.4強震应是菲律宾海板块与欧亚大陆板块挤压,累积在此处的能量释放,所引发的地震现象。


3个现象与问题,9日上午9时止,余震共发生67次。特别地,美浓地震的余震震中多在台南。台湾地震专家解释,可能是因为台南是地层破裂的结束点,当地能量没有释放完、地层不平衡而有余震。近6年前的甲仙6.4级地震余震震中也多在震中西北方,和美浓地震有点像。



4个现象与问题,云林县草岭最大震度6级,高雄市旗山、台南市、甲仙等地区5级。草岭位于微观震中美浓的正北,距离100多公里(2)。

草岭5级以上震度摇晃4秒。台南市市中心、新化区、善化区、永康区、佳里区、七股区、楠西区分别搖晃4.6秒、8秒、5.88秒、4.68秒、4.06秒、3.72秒和2.7秒。嘉义市也有5.12秒,云林四湖3.34秒,嘉义县六脚2.5秒,草山2.3秒。但是,高雄市旗山、甲仙、和屏東三地门分别仅有1.74秒、0.04秒、0.98秒,感觉只有一下子。按照传统地震理论,在震中附近,震度最大搖晃最久。但是,这次地震,远处摇晃得比震中附近还严重(3)。

特别地,草岭在1999年集集7.3级大地震时,曾发生了巨大山体高速远程滑坡(4)。集集大地震,是1999年9月21日上午1时47分15.9秒(当地时间)发生于台湾中部山区的逆断层型地震,造成台湾全岛均感受到严重摇晃,共持续102秒。微观震中在北纬23.85度、东经120.82度,南投县集集镇內(1、2、3)。震源深度8.0公里,震级7.3。它导致2千多人死亡,8千人受伤。


5个现象与问题,地震災情最严重地区是台南市的永康和归仁两区,它们位于微观震中美浓的西偏北,距离有40到50公里(图3)。台南市通报155栋危险建筑物,已完成评估133栋,张贴37栋红色危险标志、18栋黃色危险标志。高雄市通报14栋危险建筑物,已全数评估完成,张贴2栋红色色危险标志、1栋黃色危险标志。


6个现象与问题,永康和归仁可能位于台湾纵贯台湾大逆冲断裂的下盘,草岭和美浓同属逆冲断层的上盘(5)。按照传统地震理论,逆冲断裂上盘应该比下盘震动和破坏严重。


7个现象与问题,台南永康地区7日入夜至8日清晨寒冷,体感温度仅3至7摄氏度。接近7日子夜12点,空气温度降到9度,这是南台湾绝少见到的气候(6)。

7日晚6时许入黑后,災場气温急跌至9℃,夜里寒风凛凛,沙尘随风飘逸,加上家属此起彼落的饮泣声,这个岁末显得分外凄惨。维冠大楼拯救人員于滾滾沙尘中努力搜索,家属(披着毛毯)仍坚持在寒风里守候(7)。台湾气象部门称,这是受南下冷空气影响。


为什么地震后,台南天气变得寒冷呢?与地震有关吗?


8个现象与问题,台南马路上异常的淹满水(8)。在维冠大楼附近的劉先生指着自己的店門口,讲“八八风淹那么高,淹上台阶了。”地震造成台南40多万户停水。目前台南市仍有5万户居民停水,因为这条供应5万户的直径2米主水管,刚好被维冠金龙大楼压。有人认为是,大楼倒塌时砸破了地表下的自來水管,混着泥沙的自来水淹沒了路面。又有人会问,这些水源会不会有一部分是地下水被地震排出到地表来的呢?

介绍:八八风灾,又称莫拉克风灾、八八水灾,是2009年8月6日至8月10日间,发生在台湾中南部及东南部的一场严重水灾。起因为台风莫拉克侵袭台湾所带来创纪录的雨量(许多地方2日的降雨量,相当于1整年份的雨量)。是台湾自1959年八七水灾以來最严重的水患,期间台湾多处淹水、山崩与土石流。其中以位于高雄县甲仙乡小林村小林部落灭村事件最为严重,造成474人被活埋。

 

9个现象与问题,在远离微观震中正北达60多公里远的台南市大內区南宝高球场(3),发生地面落差,照片明显土地碎裂,步行的道路也出現高低落差(图9)http://news.sina.com.tw/article/20160206/16133348.html

201034日的甲仙6.4级地震后,台湾中央大学张中白博士立即前往现场调查。他们发现,在美浓镇东南的龙肚村一带,有伴随左移位移发生的地表破裂帶,总错动量在0.8公分左右。追踪到约2公里长、零点几公分宽的地表破裂,同时在破裂通过的地区多处民宅水管也有破裂的现象。

但是,这次高雄美浓地震,至今却没有在震中美浓地区发现地表破裂带的报道。

 

10个现象与问题,台南数栋大楼孤立倒塌或倾斜8栋建筑全倒、5栋半倒)(10、图11

台南市永康永大路维冠大楼,整栋16层高加地下一层的建築,连根拔起横倒塌在永大路上。归仁区信义北路46号与大仁街口的7层幸福大楼,一楼塌陷压扁,7层楼变4层楼。1和2层楼是店面,3层楼以上是住家。归仁区旺林饭店大楼倾斜。仁德区太子路101巷36号与太子一街27巷口的4层楼房倾斜。新化区京城银行商辦大楼约75度严重倾斜,波及两旁民宅。台南市山上区零售市场一楼屋柱因瞬间強震塌陷,原二层楼建物塌成一层楼。台南市玉井区仁爱街一整条街、将近60戶的房屋倒塌,其中有30戶倒塌严重,强壁甚至整個塌了下來,居民无法进门。

这些楼房建筑的破坏都是孤立的11。它们附近的建筑物(房屋、大廈)未有损毁,最多是一些不显眼的裂缝。

这些孤立倒斜大楼建设年龄,大多在20年以上,没有超过35年。它们经历了1999年921集集7.3级大地震和2010年甲6.4级地震。不少民众不解,这些大楼能撑过集集7.3级大地震,为什么在这次6.4级地震中倒下?

 

11个现象与问题,维冠金龙大楼的完全倒塌和“豆腐渣工程”12

最为特别的是,楼龄22年的维冠金龙大楼在地震中连根拔起、自西向东倒下,整幢倒塌,橫躺在地上,窗戶大多扭曲变形,钢筋暴露在外。

它是商住混合社区大楼群,是一幢钢筋混凝土结构大楼群。它分别由HABCDEFGI栋(共有9栋)大楼组成,呈现“ㄇ”字型。大楼是地下一层、地上16层楼的建筑物。13层是办公室,416层是住家高度在49米到50米之间楼群的长轴水平走向是北19度东,几乎与美浓方向正交。楼群是正朝向微观震中美浓方向倒塌的。


在永大道的大楼长轴侧面朝着美浓方向,由西向东倾斜。接着,倒向永大路上。三分之一楼体在地面,接近三分之二楼体下陷或损毁。一位目击者看见大樓慢慢歪斜,当斜到45度角后,突然“磅!”应声倒下。起床了刘先生感到,突然,一阵天摇地动,房屋上下摇晃,他心想:“哇,这么大的地震,至少也有7级。”

据报道,“维冠大楼林姓住户惊恐说,当时先上下摇晃、再左右摆荡,约7、8秒后平静了一下,但大楼底下发出巨响,就倒下來了。附近监视器拍下大楼倒塌瞬间,当时一阵天摇地动,先是机车摇晃倒地,接着维冠大楼应声倒塌,瞬间尘土飞扬冲向监视器盖住画面,非常可怕。”

除了附近居民、搜救人員強烈怀疑大楼的建築品质有问题外,连到场的专家对倒塌模样也觉得奇怪,不禁纳闷“这是真的吗?” 十七层建筑好似切豆腐般整块断裂,而周围建筑却安然无恙,被居民质疑建筑商偷工减料。虽然专家为大楼支柱內的沙拉桶是为减轻大楼重量,但是钢筋、水泥施工瑕疵,是楼房倒塌重要原因。

目前,台南市政府已带走承建商三人,並以三人有串供之虞,依业务过失致死罪嫌,向法官审请扣押。台南市地方法院裁定三人扣押禁见。听到今次倒塌的维冠金龙大廈又涉豆腐渣工程及偷工減料问题,又有人讲:“哪一个偷懒,哪一个做好,每次地震都是测试的时候。”台南市政府已委托专家调查,并随搜救人员进入大厦內钻探、采样进行鉴定,判断是否涉及“豆腐渣工程”

另外,其它几个孤立倒塌、倾斜的高楼大厦是否也存在所谓的“豆腐渣工程”问题呢?政府是否需要调查呢?

 

12个现象与问题,根据记录,台南市在20世纪后曾发生6次大规模有感地震。它们分別是:1906 年4月7日与4月14日,盐水港5.3与6.6级地震;1927年新营6.5级地震;1930年新营6.1级地震;1946年新化6.1级地震;以及1964年白河6.3级地震。2011年之后,台南市平均每月有一到两次有感地震,但震度皆不超过3级。永康区虽有后甲里断层通过,但2011 年后,平均每月有感地震少于一次。最接近震中的地震是2010年3月4日的甲仙6.4级地震,震度与这次美浓地震相当。其次是2012年2月26日屏东雾6.35级地震。

为什么2010年高雄甲仙6.4级地震和2012年屏东雾台6.35级地震没有造成台南的严重灾难呢?它们位于美浓附近(1、图3)。


13个现象与问题,地震引发台南市多处土壤液化,有民宅下陷1.5米,多栋房屋因而倾倒或下陷。台湾专家表示,此次土壤液化规模是921集集大地震以來最大的。尤其是倒塌的维冠金龙大楼附近还出现明显的液化喷砂,看起來像是一座座小型火山http://paper.wenweipo.com/2016/02/15/TW1602150001.htm。原本干燥的地面也被暗黑泥流覆盖,原本坚硬的土壤变成软泥。台南市安南区溪顶里土壤液化最严重,有320戶受影響,轻则房屋下陷,严重的,一楼变成地下室,积水没辦法居住http://newsNaNs.org.tw/article/316820

为什么这次数秒钟的震动,台南就会有如此大规模的沙土液化、喷砂冒水现象呢?


对于高雄美浓发生6.4级地震,災情最严重却在台南的现象与问题的台湾地震专家们解释:

这和震波运动方向以及“场址效应”都有关。也就是说,台南多各地区位处平原,土层软弱,所以摇晃时间比较久。造成此次台南损失较大的主要原因有两个:第一个是台南的松软地层,导致“场址效应”放大地震波。另一个则是因为这次地震波是往北震。所以双重效应之下,反而离高雄50公里外的台南遭了殃。

地震发生,建筑物会不会倒,不是看地震规模,而是看各地震度、建筑耐震度以及施工品质。地震发生,各地有不同震度,建筑物所受冲击主要看各地震度,921集集地震虽然地震规模大,但震中在中部,南部震度级数较小。这次地震震中在美浓,台南、高雄首当其冲,不可同日而语。

也可参见科学网新闻:“震中在高雄而台南灾情重专家:场址效应” http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/2/338069.shtm

为了解释,微观震中在高雄美浓,为何台南多余震和多灾难疑题,台湾和英国的两位地震学者合作分析了地震波资料,在9日提出了原因就是“双主震”。这两个主震发震时间间隔仅4秒钟。第1起主震规模6.2级,深度约16公里,位于高雄美浓。其地震P波以每秒于6公里速度,往西传,4秒钟后,到达台南永康附近5公里的南北向断层,诱发了规模6.1的第2起主震,深度约30公里。它仅离台南5公里。这就是地震主要災害在台南区域的成因http://hk.on.cc/tw/bkn/cnt/news/20160209/bkntw-20160209182714986-0209_04011_001.html


内地地震专家们的解释可参见科学网新闻“台湾高雄地震14人死亡484人受伤”http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/2/338049.shtm

 

我认为,这些专家们的地震波场地放大效应、地震波向北扩展、或豆腐渣工程解释,是难以合理地台南市建筑物的孤立倒塌和底部塌陷导致的高楼倾斜!应该有更加符合真实的解释!

应该提醒的是,这种远场建筑物或山坡地的孤立毁坏同2008年5月12日汶川8.0级大地震造成的远场建筑物或山体孤立毁坏是一致的。

20162102100写成于港大黄克兢楼办公室

 

 

据新华网报道,台南市政府公布,截至12日下午1时,维冠大楼震灾现场,死亡人数增至93人,失联待救29人,加上归仁区2名死者,地震导致至少95人死亡,550人受伤(71人住院)。http://big5.chinanews.com/m/tw/2016/02-12/7754370.shtml


2016-02-14香港文匯報訊綜合報道,南台灣6.4級地震昨日邁入救援第8天,共造成116人罹難,其中重災區台南市永康維冠大樓114死、歸仁區2死,而死亡者中,學生佔三分一。另受傷送醫有507人,已出院438人。http://paper.wenweipo.com/2016/02/14/TW1602140001.htm


2016-02-15台南地方法院已認定維冠金龍大樓存在借牌建造、箍筋數量減少變細、大梁主筋彎鉤長度不足等問題,將開發商林明輝等人羈押,禁止接見和通信,並同意對其財產進行假扣押。http://news.wenweipo.com/2016/02/15/IN1602150009.htm



 




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