רעידת האדמה בניאיגטה (1964)

רעידת האדמה בניאיגטה (1964) (ביפנית: 新潟地震, ובאנגלית: 1964 Niigata earthquake) התרחשה בשעה 13:01 שעון מקומי (04:01 UTC) ב-16 ביוני 1964 במגניטודה 7.6 מוקד הרעש היה על מדף היבשת מול החוף הצפון-מערבי של הונשו, יפן, במחוז ניאיגטה, כ-50 קילומטרים צפונית לעיר ניאיגטה. רעידת האדמה גרמה להתנזלות קרקע על פני חלקים נרחבים של העיר, ותמונות משם מהוות מאז דוגמה להמחשת תופעת ההתנזלות.

 גאולוגיה 
ממוזער|שמאל|דוגמה להיווצרות העתקים ואגנים בקשת ההתפשטות האחורית.
ממוזער|ימין|דוגמה למעוותים שהאגנים עוברים על ידי טקטוניקת ההתכווצות.
הצד הצפון-מערבי של הונשו שוכן בשוליים הדרום-מזרחיים של ים יפן, אזור של קרום אוקייני שנוצר על ידי התפשטות קשת אחורית  מהאוליגוקן המאוחר ועד המיוקן התיכון. הטקטוניקה המתארכת  הקשורה להתפשטות, יצרה סדרה של העתקים משתרעים במגמת צפון-דרום ואגנים נלווים (ראו האיור התחתון משמאל). ניתן לזהות שתי מערכות בקעים בצפון הונשו: מערכת הבקע של אגן יאמטו לאורך החלק המזרחי של ים יפן ומערכת הבקע של צפון הונשו בחלק המערבי של צפון האי הונשו. מערכת הבקע הצפונית של הונשו צעירה יותר, נוצרה בתקופת המיוקן התיכון, ויצרה את אגן המשקע אקיטה-יאמאגטה באמצעות בקיעה מסוג גזירה פשוטה. בזלות התפרצו במקביל לבקיעה. זה יצר משטר תרמי גבוה, וניתוק רדוד ושביר/גמיש נוצר לאורך ציר הבקע עם דילול נלווה של הקרום העליון. התפתחות אגן המיוקן התיכון נשלטה בעיקר על ידי העתק רגיל לאורך הניתוק. ההיקף הכולל של התפשטות מערכת הבקע הצפונית של הונשו בתקופת המיוקן הוא כ-40 ק"מ. עקב קיצור מאוחר יותר מאז הפליוקן, הניתוק בזווית נמוכה הופעל מחדש כהעתק הפוך.

מסוף הנאוגן ועד ההולוקן כולל, האזור מתעוות על ידי טקטוניקה התכווצות , מה שגורם להיפוך של אגנים מוקדמים אלה, ויוצר מבנים אנטי-קלינליים. ההערכה היא שרעידת האדמה התרחשה עקב תנועה הפוכה על אחד מההעתקים הללו, שהופעלו מחדש כהעתק הפוך (האיור התחתון מימין).

רעידת ניאיגטה הפכה לציון דרך בהנדסת רעידות אדמה ובמחקר גיאוטכני עקב השפעות ההתנזלות הדרמטיות וכשלים מבניים שהניעו מחקרים ושיטות תכנון חדשות.

 מאפייני רעידת האדמה 
רעידת האדמה הייתה במגניטודה של 7.6 בסולם המומנט, אך עומק המוקד העמוק יחסית של 34 ק"מ הביא לכך שהעוצמות הסייסמיות בחוף הונשו היו בדרך כלל VIII (חמורות) או פחות בסולם מרקאלי, על קרקע מלוכדת. פתרון המכניזם המחושב במוקד מצביע על העתק הפוך בהעתק שנוטה מערבה בכיוון N20°E. אזור הקרע היה דומה לזה שברעידת האדמה של שונאי בשנת 1833 , וחפף אותו חלקית.

 הצונאמי 
הגל הראשון של הצונאמי פגע בעיר ניאיגטה כ-15 דקות לאחר רעידת האדמה. הוא גרם לנזקי הצפות באי סאדו, באי אוואג'י, ועד לאיי אוקי במחוז שימאנה. הגל הגיע בחוף פויה  לגובה של 6 מטרים. לגבהים של 3 מטרים בנמל ריוטסו , 4 מטרים בשיוטאני וליד נמל איוואפונה, ובין מטר ל-2 מטרים בנאוצו . הגל הראשון היה הגבוה ביותר במקומות רבים, אך השלישי היה, על פי הדיווחים, גבוה יותר מהאחרים. הגלים הבאים הגיעו במרווחים של 20 ו-50 דקות. ההצפות שנגרמו על ידי הצונאמי נמשכו באזורים מסוימים עד חודש.

 הנזקים 
3,534 בתים נהרסו ו-11,000 נוספים ניזוקו. רמת נזק זו מוסברת על ידי השפעת תנאי תת-קרקע ירודים. רוב החלק התחתון של העיר ניאיגטה בנוי על משקעים דלתאיים ו-מניפות סחף חדשים מהנהרות שינאנו ואגאנו , המורכבים בעיקר מחול לא מגובש. תאוצות הקרקע המקסימליות במהלך רעידת האדמה גרמו להתנזלות, עם דחיסה מיידית שגרמה לשקיעות  והיווצרות מזרקות חול . מפות של אזורי שקיעה ומזרקות החול נמצאו תואמות באופן הדוק למפות ישנות של מיקומם של ערוצי הנהר לשעבר. שקיעה של עד 140 ס"מ נמדדה על פני שטחים רחבים הקשורים להתנזלות. באזור אחד של בנייני דירות שנבנו על אדמה משוקמת ליד נהר שינאנו, רוב בנייני הדירות השתפלו ואחד מהם התהפך לחלוטין. זאת למרות רמות נמוכות יחסית של תאוצת קרקע מקסימלית שתועדו על ידי חיישני תנודת קרקע חזקה שהוצבו באחד הבניינים הללו.

 דליקות והתנזלות 
העיר ניאיגטה, שזה אך התאוששה מהשריפה הגדולה של ניאיגטה בשנת 1955, ספגה נזקים ניכרים כתוצאה מאש והתנזלות קרקע שנגרמו כתוצאה מרעידת האדמה. מלבד המבנים שנהרסו מההתנזלות בגדה השמאלית של נהר שינאנו, נגרם נזק נרחב גם בגדה הימנית. מסלול ההמראה של נמל התעופה ניאיגטה, שהיה סמוך לאפיצנטר, הוצף עקב התנזלות וצונאמי, ואש פרצה בתוכו. באופן הרסני ביותר, צינורות של מכל דלק בבעלות חברת Showa Shell Sekiyu , הממוקם בין נמל התעופה לנמל, ניזוקו גם הם מהרעידות. בנזין מהמיכל שנשפך אל פני הים על ידי הצונאמי, התלקח חמש שעות לאחר רעידת האדמה. האש התפשטה למכלים סמוכים וגרמה לפיצוצים שהזינו את האש, וגרמו לה להימשך 12 ימים. האש התפשטה לאזורי מגורים סמוכים, והותירה 1407 בני אדם עקורים. שריפה זו נחשבת לשריפת הקומפלקס התעשייתי הקשה ביותר בהיסטוריה של המדינה. באותה תקופה נטען כי סיבת השריפה נגרמה עקב התנזלות, אך מחקרים מאוחרים יותר על רעידות אדמה גדולות גילו, כי גם תנודות הקרקע ארוכות הטווח  מילאו תפקיד חשוב בכך.

במהלך הרעידה ובעת התרחשות תופעת ההתנזלות האדמה התנהגה כמו נוזל. המבנים הכבדים שקעו באדמה ומבנים קלים כמו בורות ביוב צפו אל פני השטח ולא הותירו זכר לתנועות סיבוביות או החלקה. התפרצויות החול הן עדות אופיינית להתנזלות. מכות חול הן תערובת של חול ומים שנורתות לאוויר ויכולות להימשך מספר דקות. לאחר מכן הקרקע שוקעת וחורים דמויי מכתש נותרים על פני השטח. המשקעים שנפלטו מכילים את חומרי תת-הקרקע מהשכבה שהתנזלה. התפרצויות חול מתרחשות רק בקרקע חולית עם מפלס מי תהום גבוה. הן לא יקרו בקרקעות קוהזיביות.
ממוזער|גשר שוֹוָוה לאחר קריסתו ברעידת האדמה.

 קריסת גשר שוֹוָאה 
קריסת גשר שוֹוָאה בניאיגטה נותחה בפירוטKazama, M. et al., 2008. Progressive damage simulation of foundation pile of the Showa Bridge caused by lateral spreading during the 1964 Niigata earthquake. In Liu H.; Deng A.; Chu J. (eds.). Geotechnical Engineering for Disaster Mitigation and Rehabilitation: Proceedings of the 2nd International Conference GEDMAR08, Nanjing, China. Beijing / Berlin: Science Press and Springer-Verlag. pp. 170–176.. מדיווחי עדי ראייה עולה כי הכשל החל כ-70 שניות לאחר תחילת רעידת האדמה כלומר, זמן רב לאחר הזעזוע החזק. דבר המצביע על כך שתנועת הקרקע לא הייתה אחראית לכך. תנועת כלונסאות מתחת לעמודי הגשר, עקב התפשטות רוחבית הנגרמת מהתנזלות, נחשבת לסיבה העיקרית לכשל. ככל הנראה כוח אינרציה במבנה העל וזרימה הנגרמת על ידי התנזלות נמוכה, הוכרה כסיבה העיקרית לקריסת גשר שואה. קיימת סבירות גבוהה שזה נבע מתזוזה מוגברת של הקרקע בנסיבות בהן עיוות כלונסאות התרחש ביתר קלות עקב התנזלות. בשנת 2014 התפרסמה הערכה כמותית מחודשת של מנגנוני הכשל שפעלו בעת קריסת הגשר. המסקנה העיקרית הייתה שעקב ירידה בצפיפות הקרקע שנגרמה על ידי ההתנזלות, זמן מחזור הרטט של מרכז הגשר (מערכת כלונסאות-קרקע-עמודים-סיפון) גדל מכ-2 שניות לכ-6 שניות (מתדירות של 0.5 הרץ לתדירות של 0.16 הרץ). זמן המחזור "החדש" של הגשר, נופל באזור הרגיש לתזוזה של ספקטרום התגובה שמביא לתהודה מקסימלית ולקריסה.

קישורים חיצוניים

 ביאורים 

 הערות שוליים 

ניאיגטה
1964
קטגוריה:1964 ביפן