Землетрясение в заливе Литуя 1958 года произошло 9 июля 1958 года в 22:15:58 по тихоокеанскому времени с магнитудой момента от 7,8 до 8,3 и максимальной интенсивностью по шкале Меркалли XI ( экстремальная ). [4] Сдвиговое землетрясение произошло на разломе Фэруэзер и вызвало оползень объемом 30 миллионов кубических метров (40 миллионов кубических ярдов) и около 90 миллионов тонн в узком заливе залива Литуя , Аляска. Удар был слышен на расстоянии 80 километров (50 миль), [7] и внезапное перемещение воды привело к мегацунами , которое смыло деревья на максимальную высоту 524 метра (1719 футов) у входа в залив Гилберта. [8] Это самое большое и значительное мегацунами в наше время; это заставило пересмотреть события, связанные с большими волнами, и признать, что ударные события , камнепады и оползни являются причинами очень больших волн. [9]
Залив Литуя — фьорд, расположенный на разломе Фэруэзер в северо-восточной части залива Аляска . Это Т-образный залив шириной 2 мили (3 км) и длиной 7 миль (11 км). [8] Залив Литуя — это промытый льдом приливный залив с максимальной глубиной 722 фута (220 м). Узкий вход в залив имеет глубину всего 33 фута (10 м). [8] Два рукава, которые создают верхнюю часть Т-образной формы залива, — это заливы Гилберта и Крильона, которые являются частью траншеи на разломе Фэруэзер. [10]
За последние 170 лет в заливе Литуя произошло четыре цунами высотой более 100 футов (30 м): 1854 г. (395 футов или 120 м), 1899 г. (200 футов или 60 м), 1936 г. (490 футов или 150 м) и 1958 г. (1720 футов или 520 м). [11] [12]
Возле гребня гор Фэрвезер находятся ледники Литуя и Северный Крильон. Каждый из них имеет длину около 12 миль (19 км), ширину 1 милю (1,6 км) и высоту 4000 футов (1200 м). Отступления этих ледников формируют современную форму залива в форме буквы «Т», заливы Гилберта и Крильон. [10]
Сильное землетрясение, произошедшее на разломе Фэруэзер, имело моментную магнитуду 7,8 и максимальную воспринимаемую интенсивность XI ( экстремальную ) по шкале интенсивности Меркалли . Эпицентр землетрясения находился на широте 58,37° с.ш., долготе 136,67° з.д. около хребта Фэруэзер , в 7,5 милях (12,1 км) к востоку от поверхностного следа разлома Фэруэзер и в 13 милях (21 км) к юго-востоку от залива Литуя. Это землетрясение стало самым сильным за более чем 50 лет для этого региона с момента землетрясения на мысе Якатага 3 сентября 1899 года, которое было оценено в магнитуду 8,2 по шкале Рихтера. [6] Толчок ощущался в городах юго-восточной Аляски на площади 400 000 квадратных миль (1 000 000 км 2 ), на юге до Сиэтла , штат Вашингтон, и на востоке до Уайтхорса, Юкон , Канада. [10]
.png/1280px-Lituya_Bay_megatsunami_diagram_(English).png)
Землетрясение вызвало субаэральный камнепад в заливе Гилберта. [10] Более 30 миллионов кубических метров породы упало с высоты нескольких сотен метров в залив, создав мегацунами. [8] Воздействие оползня включало создание волны, которая срезала до 400 м льда с фронта ледника Литуя и размыла или полностью уничтожила его скалистые дельты. [13] После землетрясения было замечено, что подледниковое озеро , расположенное к северо-западу от изгиба ледника Литуя в верхней части залива Литуя, опустилось на 100 футов (30 м). Это предложило еще одну возможную причину образования 100-футовой (30-метровой) волны, которая вызвала разрушения на высоте до 1720 футов (520 м) над поверхностью залива, поскольку ее импульс нёс её вверх по склону. Волна нанесла ущерб растительности на мысах вокруг области, где произошел камнепад, до высоты 524 метра, а также вдоль береговой линии залива. [8] Возможно, что значительное количество воды слилось из ледникового озера через ледниковый туннель, текущий прямо перед ледником, хотя ни скорость слива, ни объем сливаемой воды не могли вызвать волну такой величины. [10] Даже если бы достаточно большой сток имел место перед ледником Гилберта, сток, по прогнозам, должен был бы быть на противоположной стороне в заливе Крильон. После этих соображений было определено, что ледниковый сток не был механизмом, вызвавшим гигантскую волну. [10]
Мегацунами в заливе Литуя нанесло ущерб на большей высоте, чем любое другое цунами, будучи достаточно мощным, чтобы поднять воду на покрытые лесом склоны фьорда с достаточной силой, чтобы снести деревья на высоту 524 м (1719 футов). [9] Реконструкция цунами в масштабе 1:675 показала, что гребень волны был 150 м (490 футов). [14] Пять человек погибли, многие получили ранения, и многие дома были разрушены. [9] Два человека на рыболовецкой лодке погибли от волны в заливе. Еще два человека, капитан рыболовецкого судна и его семилетний сын, были поражены волной и подняты на сотни футов в воздух волной. Примечательно, что оба выжили с минимальными травмами. [6] В Якутате , единственном постоянном поселении вблизи эпицентра в то время, инфраструктура, такая как мосты, доки и нефтепроводы, получила повреждения. Волноотводная башня рухнула, а домик был поврежден без возможности восстановления. Песчаные бурления и трещины произошли у побережья к юго-востоку оттуда, и подводные кабели, которые поддерживали систему связи Аляски, были перерезаны. [6] Более легкие повреждения также были зарегистрированы в Пеликане и Ситке . Он оторвал ветви деревьев и унес многие из них, опустошив окружающий береговую линию лес и оставив линию прилива бесплодной и с несколькими вертикально стоящими выжившими деревьями, за исключением северных и южных краев. [11] [15] Мегацунами затопило весь залив и создало линию повреждений до 213 м (699 футов) вокруг контура залива, при этом доказательства этой линии повреждений все еще видны из космоса по сей день. [16]
В 22:15 по тихоокеанскому времени 9 июля 1958 года, когда в это время года еще было светло, землетрясение магнитудой 7,8 произошло в районе залива Литуя. Прилив был примерно на отливе плюс 1,5 м, а погода была ясной. Билл и Вивиан Свенсон, стоящие на якоре в бухте у западной стороны входа в залив, рыбачили на своей лодке, когда произошло землетрясение: [8]
С первым толчком я вывалился из койки и посмотрел в сторону устья залива, откуда доносился весь этот шум. Горы ужасно тряслись, сползали камни и снег, но больше всего я заметил ледник, северный ледник, тот, что называют ледником Литуя. Я знаю, что обычно этот ледник не видно с того места, где я стоял на якоре. Люди качают головами, когда я говорю им, что видел его той ночью. Я ничего не могу поделать, если они мне не верят. Я знаю, что ледник скрыт от точки, когда вы находитесь в бухте Анкоридж, но я знаю, что я видел той ночью. Ледник поднялся в воздух и двинулся вперед, так что его было видно. Он, должно быть, поднялся на несколько сотен футов. Я не имею в виду, что он просто висел в воздухе. Он кажется твердым, но он прыгал и трясся как сумасшедший. Большие куски льда падали с его поверхности в воду. Это было в шести милях отсюда, и они все еще выглядели как большие куски. Они оторвались от ледника, как большой груз камней, высыпающийся из самосвала. Это продолжалось некоторое время — трудно сказать, как долго — а затем внезапно ледник снова исчез из виду, и над мысом возникла большая стена воды. Волна началась для нас сразу после этого, и я был слишком занят, чтобы сказать, что еще происходило там наверху. [8]
Когда произошло землетрясение, Говард Г. Ульрих и его 7-летний сын находились в заливе Литуйя на борту своей лодки Edrie. Они стояли на якоре в небольшом заливе на южной стороне залива. Они вышли на воду в 20:00 по тихоокеанскому времени, и когда произошло землетрясение, вызванная качкой его лодки разбудила Ульриха. Он наблюдал за образованием волны с палубы, услышав очень громкий удар у основания залива Литуйя. В своих записях о волне он отмечает ее внешний вид и то, как она образовалась: [11]
Волна определенно началась в заливе Гилберта, как раз перед окончанием землетрясения. Сначала это была не волна. Это было похоже на взрыв или обрушение ледника. Волна вышла из нижней части и выглядела как самая маленькая часть всего этого. Волна не поднялась на 1800 футов, вода плескалась там. [11]
Волна достигла его лодки через 2–3 минуты после того, как он ее увидел, и понесла Edrie вниз к южному берегу, а затем обратно к центру залива. Ульрих смог контролировать лодку, как только прошла основная волна, маневрируя через последующие волны высотой до 20 футов, пока он, наконец, не смог выйти из залива. [11]
Считается, что в заливе Литуя за 150-летний период произошло четыре или пять мегацунами: [17] [18]
В научных кругах продолжаются дебаты относительно того, было ли мегацунами результатом камнепада, вызванного землетрясением, или результатом самого землетрясения. Были проведены различные анализы для определения истинной причины.
Механизм возникновения мегацунами был проанализирован для события в заливе Литуя в исследовании, представленном в Обществе цунами в 1999 году. [17]
Хотя землетрясение, вызвавшее мегацунами, было очень энергичным и включало сильные движения грунта, несколько возможных механизмов вряд ли могли или не могли вызвать возникшее мегацунами. Ни сток воды из озера, ни оползень, ни сила самого землетрясения не привели к мегацунами, хотя все они могли внести свой вклад.
Вместо этого мегацунами было вызвано мощным и внезапным импульсивным ударом, когда около 40 миллионов кубических ярдов скальной породы в нескольких сотнях метров над заливом были разрушены землетрясением со стороны залива и упали «практически как монолитное целое» вниз по почти вертикальному склону в залив. [17] Камнепад также вызвал увлечение воздуха из-за эффектов вязкости , что увеличило объем смещения и еще больше повлияло на осадок на дне залива, создав большой кратер. Исследование пришло к выводу, что: [17]
Гигантский подъем волны высотой 1720 футов (520 м) в верхней части залива и последующая огромная волна вдоль основного тела залива Литуйя, произошедшие 9 июля 1958 года, были вызваны главным образом огромным субаэральным камнепадом в залив Гилберта в верхней части залива Литуйя, вызванным динамическими сейсмическими движениями грунта вдоль разлома Фэруэзер.
Большая масса скалы, действуя как монолит (таким образом напоминая удар астероида под большим углом), с большой силой ударила по отложениям на дне залива Гилберта в верхней части залива. Удар создал большой кратер и сместил и сложил недавние и третичные отложения и осадочные слои на неизвестную глубину. Смещенная вода, смещение и складка осадков сломали и подняли 1300 футов (400 метров) льда вдоль всего фронта ледника Литуя в северной части залива Гилберта. Кроме того, удар и смещение осадков камнепадом привели к образованию воздушного пузыря и разбрызгиванию воды, которое достигло высоты 1720 футов (520 м) на другой стороне вершины залива Гилберта. Тот же удар камнепада в сочетании с сильными движениями грунта, чистым вертикальным подъемом земной коры примерно на 3,5 фута [1,1 метра] и общим наклоном в сторону моря всего блока земной коры, на котором располагался залив Литуйя, породил гигантскую одиночную гравитационную волну, которая охватила основную часть залива.
Это был наиболее вероятный сценарий события – «модель ПК», которая была принята для последующих исследований математического моделирования с исходными размерами и параметрами, предоставленными в качестве входных данных.
Последующее математическое моделирование в Лос-Аламосской национальной лаборатории ( Mader , 1999, Mader & Gittings, 2002) поддержало предложенный механизм, поскольку в заливе Литуя действительно был достаточный объем воды и достаточно глубокий слой осадков, чтобы объяснить гигантский накат волны и последующее затопление. Моделирование воспроизвело задокументированные физические наблюдения наката.
Модель 2010 года исследовала объем заполнения на дне залива, который был во много раз больше, чем только от камнепада, а также энергию и высоту волн. Ученые пришли к выводу, что произошел «двойной оползень», включающий камнепад, который также вызвал выброс в 5–10 раз большего объема осадка, захваченного соседним ледником Литуя, соотношение, сопоставимое с другими событиями, где, как известно, произошел этот эффект «двойного оползня». Залив Литуя имеет историю мегацунами, но событие 1958 года было первым, для которого было собрано достаточно данных, и оно стало причиной гибели 5 человек. [9] [19] [17]
Последующий анализ 1999 года, который изучал более широкое воздействие события, показал, что сам по себе камнепад был недостаточен для объяснения полученных отчетов и доказательств. [20] В частности, количество осадка, очевидно добавленного в залив, судя по форме морского дна, было намного больше, чем можно было бы объяснить одним только камнепадом или даже камнепадом и осадком, нарушенным им, и энергии образовавшихся волн от камнепада и поднятого осадка было бы недостаточно. Исследование пришло к выводу, что вместо этого более вероятным было событие «двойного оползня» — камнепад, ударивший очень близко к вершине ледника Литуя , заставил около 400 метров (1300 футов) льда от ледникового носа отколоться (как показано на фотографиях того времени) и, возможно, закачал значительное количество воды под ледник. Ледник, облегченный, поднялся перед тем, как стабилизироваться в воде, и большое количество захваченного заполнения (подледниковые и прогляциальные отложения), которое было захвачено под ледником и уже было ослаблено землетрясением, было выпущено в виде почти немедленного и во много раз большего второго оползня. Исследование оценило, что объем выброшенного мусора был в 5-10 раз больше первоначального камнепада, коэффициент набухания, сопоставимый с другими событиями, такими как оползень Колка-Кармадон в сентябре 2002 года (оценочное соотношение между 5 и 10), оползень Паррагирре в ноябре 1987 года (оценочное соотношение 2,5) и оползень Уаскаран в мае 1970 года (оценочное соотношение 4). Этот дополнительный объем объяснил бы большие изменения в подводной форме морского дна в заливе и дополнительную энергию волн, особенно в западной части залива. Авторы статьи предполагают, что если эта модель верна, образцы керна могут показать слой переработанных осадков глубиной 70 метров (230 футов).
58°38′33″с.ш. 137°33′54″з.д. / 58,64250°с.ш. 137,56500°з.д. / 58,64250; -137,56500