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这个“火山”没有火
2020-10-27

古罗马时期,人们看见火山喷发的现象,便把这种山在燃烧的原因归之为火神武尔卡发怒,于是意大利南部地中海利帕里群岛中的武尔卡诺火山便由此而得名,同时也成为火山一词的英文名称——Volcano。但是你见过没有火的火山吗?不光没有火,还有一汪汪池水。比如下图:

加上比例尺再看看,这“火山”有点小啊,一个还不到一米,是真的火山吗?

其实这不是火山,而是地震后发生的一种灾害现象——砂土液化所造成的貌似火山的“砂火山”。

要想知道它是怎么形成的,且听科普君跟大家科普科普!

我们吃完饭都会喝点汤“溜溜缝”,喝完才算是饱了,脚下的大地也是如此。看似紧实的土壤中其实布满了孔隙,如果孔隙中充满了水,那么我们就说这里的土壤“饱了”,是“饱和砂土”。

虽然饱和的砂土孔隙中充满了水,但砂粒之间仍然彼此接触,还是有一定力气,能够撑住上方的重量,包括土地、建筑物等等。

可是当地震来袭,饱和砂土受到持续的振动和巨大的压力,原来稳定状态的砂土中充填的水这时候开始流动了,流动的水带动了砂粒,原来固态的砂土变成了液”,变成了流动的砂浆。失去了一身力气土壤,再也撑不住身上的高楼大厦了,变成液态的砂土甚至从地下喷涌而出。这种现象,就叫做——砂土液化。

喷砂冒水后在地表形成的形态完好的砂火山

砂土液化(liquefaction of sand) 是指饱水的疏松粉、细砂土在振动作用下突然破坏而呈现液态的现象,由于孔隙水压力上升,有效应力减小所导致的砂土从固态到液态的变化现象。其机制是饱和的疏松粉、细砂土体在振动作用下有颗粒移动和变密的趋势,对应力的承受从砂土骨架转向水,由于粉和细砂土的渗透力不良,孔隙水压力会急剧增大,当孔隙水压力大到总应力值时,有效应力就降到0,颗粒悬浮在水中,砂土体即发生液化。

1966年河北邢台7.2级地震中沿古河道出现的典型的喷砂冒水孔

砂土液化实质是指浅层尚未成岩的沙土层在地震的“沙土液化”效应中松散的沙土通过一定的通道在水的携带下被搬运到地表形成局部沙土堆积的现象。

砂土液化地震后常见的一种现象,1966年发生的河北邢台7.2级地震、1975年的辽宁海城7.3级地震、1976年的河北唐山7.8级地震、1999年的台湾集集7.6级地震以及2008年的四川汶川8.0级地震都伴随着严重的砂土液化现象。

车辆陷入泥中

科普君说:其实在很早很早很早很早以前,人类还没有诞生的时候,我们的地球就已经与地震为伴了,那时形成的砂火山在各种机缘巧合之下,最后固化形成了坚硬的石头,由于同一地区的地震可能会经常发生,成岩的过程还会受到很大的压力或变形,所以保留到现在形状非常完好的砂火山还是很罕见的现象呢。

分类: 科普
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