1867年堪萨斯州曼哈顿地震

1867年曼哈顿地震协调世界时1867年4月24日20点22分(当地时间下午14点30分左右)美国堪萨斯州赖利县发生的强烈地震,也是该州有纪录以来的最强地震,震央位于县城曼哈顿附近,等震线图表明地震震级为5.1级。

1867年曼哈顿地震
1867年堪萨斯州曼哈顿地震在堪薩斯州的位置
曼哈顿
曼哈顿
1867年堪萨斯州曼哈顿地震
震级Mfa  5.1[1]
震中39°12′N 96°18′W / 39.2°N 96.3°W / 39.2; -96.3坐标39°12′N 96°18′W / 39.2°N 96.3°W / 39.2; -96.3[1]
影響地區美国堪萨斯州
最大烈度7(Ⅶ)度(MI)[1]
傷亡多人受伤

美国地质调查局记载,此次地震的最大感知烈度为麦加利地震烈度表7(Ⅶ)度(“很强”),对堪萨斯州、艾奥瓦州密苏里州构成轻度破坏。超过50万平方公里地区有震感,印第安纳州伊利诺伊州均能感觉到地震,俄亥俄州也可能有震感,但未经证实。

曼哈顿位于长距离背斜结构内马赫隆起附近,周围有多处断层为界,其中洪堡断层威胁较大。堪萨斯州不以地震活动闻名,但随时可能发生。美国地质调查局2016年公布的地震危害地图估计该州下一年发生重大地震的几率不超过1%,但也有科学家认为堪萨斯州可能发生七级地震。

背景和地质编辑

 
洪堡断层(绿)与北美中大陆裂谷系(红)在堪萨斯州内布拉斯加州的位置

地震震中位于堪萨斯州曼哈顿附近,该镇是赖利县县城,地处堪萨斯河毕蓝河Big Blue River)交汇处[2]。附近的内马赫隆起(Nemaha Ridge)属长距离背斜结构,是已有三亿年历史的前寒武纪花岗岩层,周围有多处断层为界,此次地震很可能就是由断层引起。[3]内马赫隆起的东侧边界是洪堡断层(Humboldt Fault),堪萨斯州大部分地震都是该断层产生[2]。洪堡断层从二叠纪岩层切过,属平移断层[4],每年至少会发生几次震级小于2.7级的地震[2]。学界一度认为前寒武纪形成的花岗岩层结构简单,但美国地质学会觉得洪堡断层可能非常复杂[5]

北美中大陆裂谷系的玄武岩层已有11亿年历史,东侧约80公里就是内马赫隆起。这片大陆裂谷系北至苏必利尔湖及周边地区,南面在堪萨斯州突然终止。[6]该州还有中堪萨斯隆起,关联的断层曾在20世纪80年代后期发生多起轻微地震。据美国地质调查局地球物理学家唐·史蒂夫斯(Don Steeples)统计,截止20世纪80年代,洪堡断层地区的地震持续减少,中堪萨斯隆起恰恰相反。[7]

1867年曼哈顿地震的震感面积达50万平方公里,另有来源认为是78万平方公里[8]或25万平方公里[9]。此次地震遵循北美中大陆地震规律[1]:同美国沿海地震不同,该国中部中东部土壤质地坚硬,一旦发生地震,波及面积极其广阔,而且堪萨斯州的地震震源深度大都很浅,导致震感范围进一步扩大[3]。1867年后,该州至少发生地震25起[2],曼哈顿以北约16公里的波特瓦特米县境内也曾发生强烈地震[10],但1867年这场依然是堪萨斯州有纪录以来的最强地震[11]。2016年,美国发生另一起5.1级地震,震中位于俄克拉何马州,曼哈顿地区震感强烈[12]。据《美国地质学会公报》(Bulletin of the Seismological Society of America)记载,堪萨斯州平均每40到45年会发生一起中等强度地震[13];另有研究表明,该州1977年12月至1989年6月共发生上百起里式规模0.8至4.0级地震[14]

影响编辑

协调世界时1867年4月24日20点22分(当地时间下午14点30分左右)[15],曼哈顿发生最大感知烈度为七度的地震,属“很强”级别,包括堪萨斯州22个县在内的广阔地区受到轻度破坏,多人受伤。[16]地震造成墙壁断裂,烟囱倒塌,部分建筑受损,甚至石质建筑都出现松动[1]。震中附近的曼哈顿钟表停摆,居民受到惊吓并感受到电击,次日凌晨三到四点还发生余震[17]。曼哈顿及其他多个社区因位处冲积河谷导致灾情加重[18]

位于波特瓦特米县城市沃米戈Wamego)以南约4.8公里的农场因地震引起土壤液化[19],沃米戈以北的路易斯维尔Louisville)马匹摔倒[20],路易斯维尔和莱文沃思县城市莱文沃思Leavenworth)均有烟囱倒塌[1]迈阿密县县城保拉Paola)某共和党报社的办公大楼墙壁倒塌[21],堪萨斯河的波浪有0.6米高[1]艾奇逊受到两次冲击,药店的灯和瓶子掉落,许多建筑晃动,河水短暂中断。该市建筑没有出现损伤,但人们还是跑到大街上避险。[8]

 
位于道格拉斯县莱康普顿的莱恩大学楼房(图)同样受到此次地震冲击

莱昂县县城恩波里亚Emporia)地震期间出现低沉的隆隆声,窗户嘎嘎作响,货架商品掉落,人们尽快逃出建筑,该市的砖石建筑比框架建筑破坏程度严重。斯科特堡只出现震动感,艾伦县艾奥拉Iola)的房屋和餐具摇晃。杰克逊县县城霍尔顿Holton)货架上的商品掉落,建筑晃动。马歇尔县欧文Irving)镇居民也在地震前听到隆隆声,强烈震颤持续约30秒,章克申城建筑剧烈摇动,移动幅度达数英寸。堪萨斯城墙壁开裂,桌子移动,杯中的水晃出,墙壁石膏破裂,引起公众恐慌。[22]

劳伦斯在30秒内地震三次而且也能听到隆隆声,门窗剧烈晃动,墙壁石膏破裂,当地教堂的石块松脱,银器和玻璃器皿嘎嘎作响,居民家中炉灶翻倒。莱文沃思也在30秒内地震三次并伴有隆隆声,钟表停摆,一名男子摔下干草堆。某民房石膏从地面沿墙壁一直开裂到天花板,靠在墙上的锯移动15厘米,一名女子受到泉水电击。[17]位于道格拉斯县莱康普顿Lecompton)的莱恩大学Lane University)楼房摇晃,马歇尔县县城马里斯维尔Marysville)某高中建筑同样晃动剧烈[17]

蒙哥马利县正在行车的居民没有感觉到地震[21]林县县城茂德市Mound City)、富兰克林县县城渥太华Ottawa)、杰佛逊县县城奥斯卡卢萨以及奥拉西的建筑摇晃。保拉站立的人地震时差点摔倒。[21]太平洋铁路位于所罗门Solomon)境内路段一辆火车晃动剧烈,车上人员停车撤离,以防锅炉爆炸。堪萨斯州首府托皮卡循道宗教堂的天花板折弯,还有一所校舍几乎所有窗户损毁。[23]多尼芬县怀特克劳德White Cloud)市民感觉到两次震动,怀恩多特县居民在熟睡中惊醒[18]

艾奥瓦州迪比克墙壁石膏掉落,德梅因楼房晃动,居民受到惊吓;密苏里州利文斯顿县奇利科西Chillicothe)同样有建筑石膏开裂或掉落[8],另有报道表明两州均有墙壁开裂、水井受损,屋顶瓦片掉落[1]。迪比克发生三次震动,令燃气灶振荡,椅子、报箱晃动,窗户嘎嘎作响,砖墙破孔,居民陷入恐慌[24]圣约瑟夫同样能听到隆隆声,部分窗户破损,多名女子晕倒。该市某学校新建成的楼房砖墙从地面向上开裂数英尺,人们逃到街上避祸。[23]约翰逊县沃伦斯堡Warrensburg)教堂的墙壁晃动,但没有造成破坏[18]。据美国地质调查局记载,地震的影响范围还延伸到印第安纳州伊利诺伊州[1],另有来源称俄亥俄州辛辛那提社区迦太基(Carthage)约有0.4公顷地面均匀下沉三米,各方向都形成三米高的垂直墙壁,但消息没有得到证实[9]

芝加哥论坛报》发表一系列文章,详细介绍堪萨斯州各地灾情,其中《堪萨斯城》(At Kansas City)一文详细描述房屋突然震动下发生共振,产生雷鸣般巨响的情景[15]。《堪萨斯州莱文沃思》(At Leavenworth, Kansas)一文表示,人们对地震措不及防,“来得突然,去得也快”。这些报道表明该州此前很少发生地震,“所有人都有些吃惊,而且都很害怕。”[25]

未来的威胁编辑

 
位于曼哈顿以北不远的塔特尔溪大坝和水库

堪萨斯州不以地震活动闻名,但是一旦发生强烈地震就会构成重大威胁。内马赫隆起依然活跃,所以地震很可能是周围的断层引起。[13]与内马赫隆起相邻的洪堡断层地区以西仅19公里处就是塔特尔溪水库,水库距曼哈顿也很近,如果发生强烈地震,大坝很可能崩溃,奔腾而出的洪水会将周边地区淹没,直接威胁1.3万居民和5900户民房。美国陆军工兵部队得出的结论是:“5.7至6.6级(的中级强度地震)就能把水坝下的沙子液化成流沙,导致大坝外扩,坝顶沉降约0.9米”。[2]如果发生强烈地震,大坝会开裂,洪水冲出,进而整个坝体坍塌。威胁大坝安全的地震平均每1800年会发生一次,为此美国陆军工兵部队设法加固水坝,建起350余堵墙代替地震中会移动的沙子,还在各处安装传感器,一旦感应到地震就会向附近居民发警报。[2]

2013年至今,堪萨斯州测得500多次地震,其中绝大多数是因为远古时代的断层恢复活跃。2016年,美国地质调查局针对该州发布地震危害地图,估计下一年发生重大地震的几率不超过1%。塞奇威克县威奇托县的建筑法规标准偏低,导致建筑抗震能力不足,地方官员为此建议修改法规。美国地质调查局的科学家认为,堪萨斯州依然有可能发生七级强烈地震,震源与1867年一样是内马赫隆起。[3]

参见编辑

脚注编辑

来源编辑