中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院教授李琳琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)聯(lián)合德國(guó)不來梅大學(xué)教授Achim Kopf、中國(guó)科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所研究員王大偉等科研人員，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2023YFC3008600）等資助下，在海域地震滑坡與陸上地震滑坡的對(duì)比分析研究方面取得重要進(jìn)展。近日，相關(guān)成果發(fā)表于《地球科學(xué)評(píng)論》。
該研究通過系統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述整理匯總了自1900年以來124起伴隨異常海嘯或海底電纜斷裂的地震事件，構(gòu)建了一個(gè)全球海底地震滑坡數(shù)據(jù)庫，整理并提煉了海底滑坡的關(guān)鍵參數(shù)和地震參數(shù)，深入分析了南海及其周緣、地中海及其周緣、太平洋西北部、太平洋東北部、幾內(nèi)亞島群和加勒比海及其周緣全球六個(gè)海底地震滑坡易發(fā)海域的孕災(zāi)環(huán)境。此外，該研究首次從多角度對(duì)比分析了地震引發(fā)的海底滑坡與陸地滑坡，包括滑坡特性、坡度參數(shù)、觸發(fā)震級(jí)、地震參數(shù)、震級(jí)與最大震中距離上限曲線及觸發(fā)機(jī)制等方面。
從地震引發(fā)的海底滑坡數(shù)據(jù)庫分析中得出的主要發(fā)現(xiàn)包括：一是，85%的海底地震滑坡發(fā)生在距離岸線20千米以內(nèi)，這一特點(diǎn)導(dǎo)致海嘯預(yù)警和防范措施的時(shí)間非常有限；二是，在70次觸發(fā)異常海嘯的地震中，約一半地震的震中位于陸地，且近40%為走滑事件，這些特征對(duì)海嘯預(yù)警系統(tǒng)提出了額外挑戰(zhàn)；三是，地震引發(fā)的海底滑坡可以由非常微弱的地面震動(dòng)觸發(fā)，包括最低PGA約為0.01g，最低MMI為3.6。
從地震引發(fā)的海底滑坡與陸地滑坡的比較中得出的主要發(fā)現(xiàn)包括：地震引發(fā)的海底滑坡通常發(fā)生在坡度較緩的區(qū)域 (<20° vs. 0~85°)；海底滑坡的體積通常比陸地滑坡大四個(gè)數(shù)量級(jí)；相同震級(jí)地震在海域可觸發(fā)更遠(yuǎn)距離的滑坡；此外，觸發(fā)海底滑坡的地震震級(jí)通常略低于觸發(fā)陸地滑坡的地震震級(jí)。盡管如此，海底滑坡與陸地滑坡在地震參數(shù)及震源機(jī)制方面表現(xiàn)出比預(yù)期更多的相似性。
由于海底地震滑坡和陸地地震滑坡研究探討的是在統(tǒng)一框架下相互關(guān)聯(lián)的科學(xué)問題，該研究強(qiáng)調(diào)了對(duì)這兩類滑坡進(jìn)行對(duì)比分析和驗(yàn)證的重要性，以揭示地震觸發(fā)海底滑坡的復(fù)雜機(jī)制及其內(nèi)在關(guān)系。在新建立的全球1900年以來地震觸發(fā)的海底滑坡數(shù)據(jù)庫中，值得重點(diǎn)關(guān)注的是：南海及其周緣是地震觸發(fā)海底滑坡事件的高發(fā)區(qū)域。發(fā)生在南海及其周緣的事件達(dá)51起，全球占比41%，空間上主要分布在南海東部中國(guó)臺(tái)灣省、呂宋海峽和菲律賓等海底光纜分布密集的區(qū)域。
地震引發(fā)的海底滑坡對(duì)海底基礎(chǔ)設(shè)施和沿海城市構(gòu)成了重大威脅。然而，與陸地地震滑坡相比，海底滑坡的研究面臨著顯著挑戰(zhàn)，主要原因在于其數(shù)據(jù)覆蓋范圍有限且可靠性不足。分析和研究地震后異常海嘯和海底電纜斷裂是關(guān)鍵，因?yàn)檫@些現(xiàn)象提供了寶貴的實(shí)證數(shù)據(jù)，有助于揭示海底滑坡的觸發(fā)機(jī)制。然而，需要注意的是，利用地震后的海底電纜斷裂和異常海嘯來研究地震引發(fā)的海底滑坡存在一定局限性。首先，海底電纜的全球分布不均，且僅能記錄一定規(guī)模一定速度（2m/s）以上的滑坡。其次，某些地震引發(fā)的異常海嘯可能規(guī)模過小或距離沿岸社區(qū)及潮汐儀過遠(yuǎn)，難以被準(zhǔn)確記錄。
研究人員認(rèn)為，對(duì)海底滑坡觸發(fā)機(jī)制認(rèn)知不足導(dǎo)致現(xiàn)有海洋地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估和預(yù)警系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)此類鏈?zhǔn)綖?zāi)害方面還存在較大局限性，未來的災(zāi)害防御應(yīng)該考慮到海域鏈生和復(fù)合災(zāi)害的情景。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.105021
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