古羅馬時期,人們看見火山噴發的現象,便把這種山在燃燒的原因歸之為火神武爾卡發怒,于是意大利南部地中海利帕里群島中的武爾卡諾火山便由此而得名,同時也成為火山一詞的英文名稱——Volcano。但是你見過沒有火的火山嗎?不光沒有火,還有一汪汪池水。比如下圖:
加上比例尺再看看,這“火山”有點小啊,一個還不到一米,是真的火山嗎?
其實這不是火山,而是地震后發生的一種災害現象——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,且聽科普君跟大家科普科普!
我們吃完飯都會喝點湯“溜溜縫”,喝完才算是飽了,腳下的大地也是如此??此凭o實的土壤中其實布滿了孔隙,如果孔隙中充滿了水,那么我們就說這里的土壤“飽了”,是“飽和砂土”。
雖然飽和的砂土孔隙中充滿了水,但砂粒之間仍然彼此接觸,還是有一定力氣,能夠撐住上方的重量,包括土地、建筑物等等。
可是當地震來襲,飽和砂土受到持續的振動和巨大的壓力,原來穩定狀態的砂土中充填的水這時候開始流動了,流動的水帶動了砂粒,原來固態的砂土變成了液”,變成了流動的砂漿。失去了一身力氣土壤,再也撐不住身上的高樓大廈了,變成液態的砂土甚至從地下噴涌而出。這種現象,就叫做——砂土液化。
砂土液化(liquefaction of sand) 是指飽水的疏松粉、細砂土在振動作用下突然破壞而呈現液態的現象,由于孔隙水壓力上升,有效應力減小所導致的砂土從固態到液態的變化現象。其機制是飽和的疏松粉、細砂土體在振動作用下有顆粒移動和變密的趨勢,對應力的承受從砂土骨架轉向水,由于粉和細砂土的滲透力不良,孔隙水壓力會急劇增大,當孔隙水壓力大到總應力值時,有效應力就降到0,顆粒懸浮在水中,砂土體即發生液化。
砂土液化實質是指淺層尚未成巖的沙土層在地震的“沙土液化”效應中松散的沙土通過一定的通道在水的攜帶下被搬運到地表形成局部沙土堆積的現象。
砂土液化地震后常見的一種現象,1966年發生的河北邢臺7.2級地震、1975年的遼寧海城7.3級地震、1976年的河北唐山7.8級地震、1999年的臺灣集集7.6級地震以及2008年的四川汶川8.0級地震都伴隨著嚴重的砂土液化現象。
科普君說:其實在很早很早很早很早以前,人類還沒有誕生的時候,我們的地球就已經與地震為伴了,那時形成的砂火山在各種機緣巧合之下,最后固化形成了堅硬的石頭,由于同一地區的地震可能會經常發生,成巖的過程還會受到很大的壓力或變形,所以保留到現在形狀非常完好的砂火山還是很罕見的現象呢。