四川
封面新聞記者 張崢 實習生 羅薇
5月18日，廣西柳州柳南區連發2次5.2級地震。此次地震，不僅數百公里外的香港有震感，震中柳州太陽村鎮的部分街道路面更是出現了多處圓形塌陷坑洞。
為什么5級左右的中型地震后，會發生路面垮塌現象？作為喀斯特地貌的典型代表，柳州遭遇地震后，為什么市民的震感如此明顯？封面新聞記者采訪了四川大學災后重建與管理學院副教授田兵偉。他指出，廣西典型的喀斯特地貌會放大地震波，地下溶洞產生的“空腔效應”類似于“共鳴箱”。
塌陷 圖據央視新聞
01
廣西地震 香港有震感
此次廣西柳州地震的震中距離香港約550公里。據媒體報道，5月18日香港天文臺接獲十多名市民報告有感。田兵偉解釋，地震波能傳播如此之遠并引起有感的根本原因，在于遠場面波的高效傳播。
地震波分為體波和面波。在距震中數百公里之外的遠場，長周期面波成為主導震相。此次柳州地震震源深度僅8千米，屬于典型的淺源地震。淺源地震激發的面波能量更集中、在傳播路徑上不易逸散，因此在數百公里之外的香港仍能保持足夠的微弱振動信號。
其次，淺源地震會產生較強的長周期面波，傳播距離遠且衰減慢，更容易被遠處的高樓“接住”。香港的高層建筑自振周期長（幾秒級），與淺源地震的長周期面波周期接近，容易形成共振，搖晃幅度被放大，“在高層搖晃比較明顯”。
此外，還有“鞭梢效應”。細高建筑頂部在地震時擺幅更大，像鞭梢一樣甩動，導致頂部震感遠大于底部。最后，地震發生在夜間，大部分人待在室內且處于靜止狀態，背景噪聲小，人的感知閾值降低，對輕微晃動更為敏感，所以“有感人數”較多。
02
柳州喀斯特地貌引發地震放大效應
這次柳州地震雖然最大震級只有5.2級，但因為柳州是中國喀斯特地貌最為典型和集中發育的地區之一，震感被顯著放大。
喀斯特地貌是指具有溶蝕力的水對可溶性巖石（大多為石灰巖）進行溶蝕作用等所形成的地表和地下形態的總稱。在多方面綜合作用下，這種地貌會對地震震感產生復雜的影響。
田兵偉解釋道，喀斯特區地下普遍有溶洞、地下河，形成空洞或局部自由面。彈性波遇到這些空腔，會產生“空腔效應”，引發反射、聚焦和應力集中，類似“共鳴箱”或“放大器”形成共振。另外，溶洞還會使場地的豎向位移增大，“這會導致地面上的人感受到更明顯的上下顛簸。”
其次是地形因素。喀斯特地貌的石峰呈孤突形態，大量研究和實際監測表明，孤突地形對地震動具有一定的放大效應。當地震波傳入石峰山體時，波能在峰體內部反復反射、聚焦，導致山頂和坡面的振動強度高于山腳平地。
三是低速表層介質效應。喀斯特區的風化殼、坡積層和松散堆積物構成了低速近地表層，地震波進入這些松軟介質后波速降低、振幅增大，從而增強地表震感。田兵偉指出，近年來有研究表明，強降雨侵入喀斯特溶洞和裂隙后，因通道無法分流，導致局部壓力激增，甚至可能觸發地震。“這說明喀斯特地區不僅可能放大震感，在一定條件下還可以通過流體-應力耦合和塌陷陷落等參與地震的觸發過程。”
03
地震震動觸發巖溶塌陷
5月18日，廣西柳州市柳南區發生地震后，轄區池塘、道路等接連出現圓形地面塌陷坑，引發社會關注。經廣西地質環境監測站專家實地勘察確認，此次塌陷為地震誘發的巖溶次生地質災害，目前當地已排查發現三處塌陷點位。現場村民拍攝的視頻顯示，太陽村鎮村內一處池塘出現塌陷深坑，水域積水快速消退，塌陷洞口呈規整圓形。
塌陷坑 圖據央視新聞
“巖溶塌陷是廣西地區地震次生災害的主要類型之一。”田兵偉解釋，“根據廣西地區地震次生地質災害的調查研究，地震引發的次生災害中，巖溶塌陷占據重要地位。”
地震的震動直接觸發了溶洞塌陷。巖溶地區地下溶洞上覆的頂板在長期溶蝕作用下厚度逐漸減薄，本身已接近臨界平衡狀態。地震波產生的動荷載施加在頂板上，成為“最后一根稻草”，導致頂板失穩塌落。田兵偉補充道，這種情況下形成的塌陷，也可能誘發“陷落地震”——即因巖層崩塌陷落形成的地震，主要發生在石灰巖等易溶巖分布區。
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