一九六○年智利地震的教訓

一九六○年智利地震的教訓
知識通訊評論第92期

五十年前發生在智利的地震，是有紀錄的最大一次地震。那次與以後的地震，讓地震學家能據以建立起板塊理論，也對地球緩慢複雜的內在振盪，有了全新認識。

智利地震

一九六○年五月智利南部發生重大地震，倖存者肯定認為，自己歷經世界上最可怕的天災，依據事後測量的地貌變化，地震規模估計達芮氏規模八點一，也是那一年多以來憾動地球的最強烈地震。

智利政府急忙派遣人力前往災區，卻無法預想到，這還只是另一場重大地震的前奏，隔天五月二十二日下午，地震再次劇烈震動，影響全球，地動雷鳴數日方止。此後數十年，地震學家不斷分析數據資料，試圖瞭解這場地震規模有多大。科學家今日估計，一九六○年的地震規模應達九點五，是史上至今最強烈的地震。

這場能量規模超過廣島原子彈兩萬倍的地震，在智利造成至少一千五百人死亡，並引發高二十五公尺高的海嘯，淹沒多個沿海村莊，將船隻推向內陸超過一公里；海嘯亦橫越太平洋，造成夏威夷六十一人喪生，日本雖然距離震央一萬七千公里，亦在毫無準備的情況下，因海嘯失去一百四十名民眾。

洛杉磯南加州地震中心主任喬登（Tom Jordan）指出，「這是場全球性的災難，南美洲地震造成日本人死傷」。

時隔五十年，地震依舊肆虐各處，甚至造成更多人罹難，例如今年元月的海地震災，美國地球物理聯合會近期於智利召開會議，討論重大地震與海嘯相關議題，許多與會代表重回五十年前震災現場，瞭解當年造成的地質變化，以及海嘯帶來的沉積物。

會議主辦人艾華特（Brian Atwater）指出，「這裡是一大指標，是近期地震史裡最重大的事件」。

這也是地震學歷史的一大指標，一九六○年的智利大地震，使學者初次有了明確證據，瞭解地球的自由振盪，之後也學習到如何運用這些自由振盪，作為一個地球探測器，來進一步認識地球內部結構。

救生傳統

此後十年間，阿拉斯加於一九六四年發生芮氏規模九點二的強震，兩次經驗都為板塊構造學說提供強而有力的佐證，說明地震確實會在板塊隱沒帶發生。

地震除了讓人們瞭解地球本身，亦幫助世界學習拯救生命，環太平洋各國一九六○年代建立起國際海嘯警報機制，地質學家透過海嘯留下的沉積物，建立起發掘其他可能發生重大地震地區的模型理論，例如北美西岸外海的卡斯卡迪亞隱沒帶。

智利地震使太平洋國家遭受海嘯之難

智利大地震發生得太早，地球科學的技術與理論革命尚在起步階段，美國西北大學地質學家史登（Seth Stein）表示，「強震只要再晚十年發生，我們肯定能因而瞭解更多細節」，一九六○年時，板塊構造學說尚未成形，研究人員不知該如何將強震納入地球物理學脈絡之中，可以提供資訊的全球地震測量網，也得要三年後才會出現。

智利大地震發生當時，長達約一千公里的斷層沿海岸斷裂，斷層兩邊的板塊移動二十至三十公尺，幾分鐘裡就釋放出累積數百年的巨大能量。

這不只是有記錄以來最強烈的地震，芮氏規模九點五更逼近地球單一震動的上限，美國地震學會主席亞斯特（Richard Aster）指出，「這並非意指不可能出現更劇烈的地震，但規模不會再放大許多，因為斷層大小仍有限制」。

為了說明這場地震的規模，他列出二十世紀全球各大地震的歷史，包括一九五二年的堪察加半島，或是一九六四年的阿拉斯加地區，都曾出現規模九以上的地震，而二○○四年的蘇門答臘地震規模達九點二，亦反映出單一事件能夠釋放的能量，亞斯特表示，「我們不可能出現規模十的地震」。

過去逾百年間，地震釋放的總能量中，四分之一皆來自於智利大地震，是次大的一九六四年阿拉斯加地震的兩倍。

破土行為

加州理工學院教授金森博雄(Hiroo Kanamori)將出席智利地震五十週年紀念活動，他曾參與地震規模量表設計，過去一年來，他重新檢視五十年前那場地震的資料，除了地震規模之外，他也對地震獨特活動深感興趣。

金森博雄重新計算早期地震規模後表示，「誰能想像到一次規模達八點一的前震，但之後卻又發生一連串的巨大前震」，在主震發生前三十三小時，有六前次震規模都超過六，且在主震前十五分鐘的震動，估計規模達七點八，他指出，「至少就我所知，過往未曾發生過這樣的連續前震」。

他另提到，就在主震發生前不到十五分鐘，加州帕沙迪納偵測到一些奇怪而長周期的震動。這些數據顯示，在主震之前，也許地底深處曾發生一次巨大而緩慢的地震，其他跡象亦顯示，其他重大地震之前可能也有相同活動，雖然這些震盪本身並未造成任何損害，但或許未來也可能發揮其他功能。

可惜的是，智利前震影響到其他高品質地震儀的數據，故別無其他獨立資料能呼應加州帕沙迪納出現的記錄，不過當地民眾亦表示，在規模九點五主震發生之前，的確發生某些異常現象，距震央約二百公里的兩位地球物理學家回憶道，地震前確實曾出現某些輕微震動，而非突然爆發一次強震。

金森博雄指出，「其中一人注意到，停在街上的車輛來回晃動，這是大地震前很異常的描述，但他們是專業地震學家，故不能對他們的說法等閒視之」。

金森博雄(Hiroo Kanamori)

假如確實有這樣深層而緩慢的前震，一九六○年的智利大地震便顯得更加重要，金森博雄表示，「許多科學家均認為，重大隱沒帶地震會發生在卡斯卡迪亞板塊邊緣」，當地大約每十四個月便會出現所謂的「慢地震」，讓某些研究人員懷疑，這可能與當年智利的隱沒帶有類似的情況。

太平洋西北地區並無大地震書面記錄，但艾華特與其他地質科學家都相信，過去當地肯定曾發生其他規模九以上的地震。事實上，一九六○年的智利海嘯沉積物，也幫助他與其他科學家發現到，數百年前也曾有巨浪湧上北美西部與日本海岸。

這樣的重大地震，通常科學家很難能夠去研究，因為三百年才會發生一次，但如今全球已部署數百件非常敏感的地震儀，金森博雄表示，無論何時何地，下次大地震出現時，我們所得的資料與內容，肯定將遠遠超過一九六○年的智利地震。