1867年堪萨斯州曼哈顿地震
UTC时间 | 1867-04-24 |
---|---|
USGS-ANSS | 目录 |
当地日期 | 1867年4月24日 |
当地时间 | 14:30[1] |
震级 | Mfa 5.1级[1] |
震中 | 39°12′N 96°18′W / 39.2°N 96.3°W[1] |
影响地区 | 美国堪萨斯州 |
最大烈度 | 7(Ⅶ)度(MI)[1] |
伤亡 | 多人受伤 |
1867年曼哈顿地震是协调世界时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。
据美国地质调查局记载,此次地震的最大感知震度为麦加利地震烈度表7(Ⅶ)度(“很强”),对堪萨斯州、艾奥瓦州和密苏里州构成轻度破坏。超过50万平方公里地区有震感,印第安纳州和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]地震震央位于堪萨斯州曼哈顿附近,该镇是赖利县县城,地处堪萨斯河与毕蓝河(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,该国中部和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,震央位于俄克拉何马州,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震度为七度的地震,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]。震央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]
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。杰森县县城霍尔顿(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某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,得梅因楼房晃动,居民受到惊吓;密苏里州利文斯顿县的奇利科西(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和伊利诺伊州[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]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%。塞奇威克县和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]- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 Stover & Coffman 1993,第236页.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 LJW.
- ^ 3.0 3.1 3.2 kansascity.
- ^ Wasowski, Giordan & Lollino 2017,第206页.
- ^ Steeples, DuBois & Wilson 1979,第134–138页.
- ^ KGS4.
- ^ Small Kansas earthquakes shift westward.
- ^ 8.0 8.1 8.2 DuBois & Wilson 1978,第9页.
- ^ 9.0 9.1 DuBois & Wilson 1978,第16页.
- ^ DuBois & Wilson 1978,第2页.
- ^ Today in Earthquake History.
- ^ Magnitude-5.1 earthquake shakes Kansas, Oklahoma.
- ^ 13.0 13.1 Merriam 1956,第87页.
- ^ KGS5.
- ^ 15.0 15.1 CTAKC.
- ^ DuBois & Wilson 1978,第9–15页.
- ^ 17.0 17.1 17.2 DuBois & Wilson 1978,第11页.
- ^ 18.0 18.1 18.2 DuBois & Wilson 1978,第15页.
- ^ DuBois & Wilson 1978,第4页.
- ^ DuBois & Wilson 1978,第4–6页.
- ^ 21.0 21.1 21.2 DuBois & Wilson 1978,第13页.
- ^ DuBois & Wilson 1978,第10页.
- ^ 23.0 23.1 DuBois & Wilson 1978,第14页.
- ^ DuBois & Wilson 1978,第9–10页.
- ^ ALK.
来源
[编辑]- DuBois, S. M.; Wilson, F. W. A Revised and Augmented List of Earthquake Intensities for Kansas, 1867–1977 (PDF). Kansas Geological Survey. 1978 [2020-06-04]. (原始内容存档 (PDF)于2020-10-21).
- Merriam, D. F. History of earthquakes in Kansas. Bulletin of the Seismological Society of America (Seismological Society of America). 1956-04, 46 (2): 87 [2020-06-04]. (原始内容存档于2016-10-04).
- Steeples, D. W.; DuBois, S. M. & Wilson, F. W. Seismicity, faulting, and geophysical anomalies in Nemaha County, Kansas: Relationship to regional structures. Geology (Geological Society of America). 1979-03, 7 (3): 134–138. Bibcode:1979Geo.....7..134S. doi:10.1130/0091-7613(1979)7<134:SFAGAI>2.0.CO;2.
- Stover, C. W.; Coffman, J. L. Seismicity of the United States, 1568–1989 (Revised): U.S. Geological Survey Professional Paper 1527. United States Government Printing Office. 1993.
- Wasowski, J.; Giordan, D.; Lollino, P. Engineering Geology and Geological Engineering for Sustainable Use of the Earth's Resources, Urbanization and Infrastructure Protection from Geohazards: Proceedings of the 1st GeoMEast International Congress and Exhibition, Egypt 2017 on Sustainable Civil Infrastructures. Springer Publishing. 2017.
- Metz, C. Earthquakes in Kansas a real threat. Lawrence Journal-World (Ogden Newspapers, Inc). 2008-05-02 [2020-06-04]. (原始内容存档于2020-12-19).
- Oliver Morrison. With great uncertainty, geologists try to predict the chance of a big quake striking Kansas. The Kansas City Star (The McClatchy Company). 2016-01-09 [2020-06-04]. (原始内容存档于2021-01-01).
- Small Kansas earthquakes shift westward. Lawrence Journal-World (Ogden Newspapers, Inc). 1987-03-02 [2020-06-04]. (原始内容存档于2019-12-16) –通过Google news.
- Earthquakes in Kansas. Kansas Geological Survey. 1996-07 [2018-02-09]. (原始内容存档于2010-01-28).
- Today in Earthquake History: On April 24th. United States Geological Survey. [2020-06-04]. (原始内容存档于2020-11-26).
- Joshua Wood. Magnitude-5.1 earthquake shakes Kansas, Oklahoma. The Wichita Eagle (The McClatchy Company). 2016-02-13 [2020-06-04]. (原始内容存档于2021-01-01).
- Steeples, D. W.; Brosius, L. Earthquakes. Kansas Geological Survey. 2014-07 [2020-06-04]. (原始内容存档于2020-06-28).
- At Kansas City. Chicago Tribune (Tribune Company). 1867-04-30: 2.
- At Leavenworth, Kansas. Chicago Tribune (Tribune Company). 1867-04-30: 2.