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当融水被困在大坝后面时，冰川湖就形成了，通常是冰川冰、基岩或一种冰碛(终端类型是冰川最大范围内的一堆未固结的碎片)。当大坝发生故障时，大量水的突然释放被称为溃决洪水，对下游的环境和社区造成灾难性的后果。由于气候变化，冰川退缩，融水积聚在更大、更多的冰川湖中，这类事件似乎正变得越来越常见。

通常，地震引起的地面震动会破坏大坝的完整性，从而引发冰湖决口。地震活动还可能引发周围斜坡的不稳定，导致岩石碎片雪崩，取代大坝中的水并覆盖大坝。然而，发表在《地球物理研究快报》上的一项新研究表明，情况可能并非如此，触发过程可能要复杂得多。

Joanne Wood博士是埃克塞特大学的博士后研究员，她和同事们调查了南美洲热带秘鲁和玻利维亚安第斯山脉的冰川湖，并记录了与地震有关的爆发事件。他们发现，1900年至2021年间，在冰川湖附近发生的59次地震中，只有一次导致了洪水爆发。

回顾目前由地震引发的冰川湖爆发的全球记录，伍德博士指出，只有11次可以肯定地与这种联系联系在一起(发生在秘鲁、尼泊尔和瑞士)，其中6次与1970年5月发生在秘鲁科迪勒拉布兰卡山脉的一次7.9级地震有关，那次地震破坏了主要由冰碛石筑成的湖泊的稳定。

显然，尽管地震活动破坏大坝与引发灾难性洪水之间存在直观联系，但到目前为止，当地安第斯山脉和全球的证据并没有经验上支持这一假设。

为了进一步验证这一点，研究小组利用美国地质调查目录确定了自1900年初以来11733次震级>4的地震和67次暂时已知的冰湖溃决洪水。然后将这些洪水事件分为四类，通过评估它们是否与地震发生在同一天、在一个月内、在六个月内或在一年内发生，来确定地震触发是否存在时间滞后。

科学家们利用这个数据集调查了与地震相关的四个过程，以及为什么这些过程没有引发冰湖爆发洪水(除了1970年的异常):

1. 山体滑坡引发冰碛物漫顶:在1970年的事件中，六次爆发的洪水中有五次是由群众运动引发的，但伍德博士和同事们认为，冰川湖的规模较小可能意味着，这可能不会像阻塞河流系统那样造成水的位移。
2. 震动会扰乱冰碛:地震体波(穿过地球内层的P波和S波)在到达谷底时消散当表面波可能被某些地形阻挡时，就会出现冰川湖。到达冰碛的震动减少意味着它们不太可能坍塌，小的运动甚至可能有利于减少孔隙度和渗透性，以增加稳定性。
3. 液化:松散未固化和水饱和的沉积物容易液化，当这样一来，地面就失去了强度，上面的结构就会下沉。脆弱沉积物由淤泥、细砂和砾石组成，它们通常都比co小筑坝冰碛的成分。
4. 断层作用:冰川湖大坝往往没有主要的断层贯穿其中，以启动故障点和排水，如果断层确实与湖泊相交，它们往往不会在地表表现出来。

再一次考虑到1970年的异常，伍德博士和他的同事们认为，这次地震引发了成千上万次的落石、滑坡和土壤滑坡，这些落石、滑坡和土壤滑坡跨越了三个山谷，这些山谷由风化得很深的花岗岩组成，这些花岗岩被冰霜楔入破坏了稳定。这是水流入裂缝，冻结并导致膨胀的过程，从而使裂缝进一步扩大。

除了水位移理论和这些湖泊大多是冰碛石坝，而不是基岩坝，像其他秘鲁湖泊一样，正是为什么1970年的事件是如此灾难性的，就冰川湖爆发洪水而言，需要进一步的调查。

然而，这项研究很重要，因为它挑战了地震是冰湖溃决洪水的主要驱动因素的概念，并表明需要进行更多的研究来确定主要驱动因素(潜在的永久冻土和构造地质)，以帮助危害评估减轻对当地环境、基础设施和社区的影响。

更多信息:Joanne L. Wood等，动摇假设:地震很少引发安第斯冰川湖爆发洪水，地球物理研究快报(2024)。gl105578 DOI: 10.1029/2023

©2024 Science X Network

引用本文:地震可能不是冰湖溃决洪水(2024,4月11日)的主要驱动因素

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