1 观测事实

缅甸7.9级地震,为什么距震中1000公里外的曼谷民众感到震感强烈?

我们可以去地震学研究机构联合会(IRIS)网站,查看曼谷地区的地震台波形记录,看看是否很大?

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泰国地震台站分布,据FDSN

可以看到,在曼谷附近,有5个地震台,我们一个个看:

第一个台站:没有数据;

第二个台站:

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第三个台站:

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第四个台站:

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第五个台站:

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除了第一个台站没有数据,离曼谷最近的第三个台站数据质量很差外,能用的有3个台站。

其中,可以明显看到曼谷东北侧的第四个台站,出现了限幅。

即:地震动太强,超过了地震仪的量程。

见下图,最大幅度顶格。

据笔者经验,一般只有发生6级以上地震且离震中较近(几十公里内)的台站才会出现限幅。

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这充分说明,缅甸地震发生时,曼谷地面震动的确很强。

那这是为什么呢?

2 地震晃动由来

请问,地震发生时,为什么会产生地面的晃动?

定性讲,这是由于断层非匀速快速破裂,激发大量地震波;

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图片来源:南加州地震中心

地震波传向远方,引起地震晃动,见下图。

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图片来源:南加州地震中心

地震波在地球表面传播:

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地震波在地球内部传播:

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其中,真正造成建筑物破坏的,是S波和面波,尤其是面波。

面波贴着地表走,振幅大,频率较低,易和建筑物发生共振,放大破坏。

面波是这样引起晃动的:

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S波是这样引起晃动的:

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既然是波,那么在传播过程中,就会发生叠加,反射,透射等各种现象。

当某一区域,地下速度结构比较特殊时,可能会放大晃动或“围陷”波动(即让波动出不去),如低速沉积层和盆地-山地结构等。

3 原因探讨

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图片来源:谷歌地图

(1)曼谷位于湄南河冲积平原(以下沉积物厚度和波速信息来自deepseek,请行家批评指正)
沉积层厚度通常在1000米至2000米之间,局部区域可能更厚。

500米内,地震波速度很低:

  • 浅层(0–50米)
  • VP(纵波速度):300–600 m/s(软黏土、淤泥)。
  • VS(横波速度):100–200 m/s
  • 中层(50–500米)
  • VP:800–1,500 m/s(砂层或固结较好的沉积物)。
  • VS:200–500 m/s
  • 这些厚层软沉积物会放大地震波。并且,软土层可能导致长周期地震动,对高层建筑物影响显著。

(2)此外,曼谷西侧为一排大山,山地波速肯定比沉积层大得多。

由高中物理学过的Snell定律可知:

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由低波速曼谷平原传播出去的波,容易被高波速山地反射回来;

特别地,还可能发生全反射现象,即波动全部反射回曼谷平原。

这无疑会加大曼谷地区晃动的时间。

(3)同时,缅甸7.9级地震主要向南传播,并且可能发生了超剪切破裂。

这会导致震中南边震动比北边强得多,并且震中往南的地震动衰减也会慢很多。

由此,缅甸7.9级地震就在曼谷引发强烈地面震动。

从美国地质调查局给出的地面晃动情况估计,也能看出曼谷比周围颜色更鲜艳,表示晃动更强:

图片来源:美国地质调查局
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图片来源:美国地质调查局

从此实例可以看出,度量地震破坏力时,

除了晃动振幅的绝对大小,还应该考虑晃动持续时间