基督城強震土壤液化是幫兇

　紐西蘭強震造成基督城建築物嚴重倒塌，除了與建築物本身耐震強度有關之外，大規模的土壤液化也可能是提高地震破壞力的幫兇。

　土壤液化是由固體狀態的土壤混合水搖晃轉化為泥漿狀態的行為。就地質材料而言，顆粒愈細的沉積物愈容易產生土壤液化。

　一般有兩種土壤可能會發生這種現象：一是黏土；另一是細砂或粉砂質土壤。一般黏土易發生液化是起因在原本於海中沉積之黏土，隨地殼隆起抬升成為陸地後，由於長期受雨水或地下水浸泡淋蝕，沉積物中鈉、鉀等帶電荷離子逐漸流失，喪失電荷的支撐結構力，受震動後極易發生土壤結構崩潰瓦解。細砂或粉砂質土壤的液化則導因於土壤顆粒小，顆粒間的孔隙更小，雖然顆粒間尚有孔隙殘留可以相連通，但容易堵塞、阻力大，水的流暢不易，排水十分緩慢。

　地震引發地表岩石、沉積物或地層破裂，局部區域地下水的分布將重新調整。在山坡地與平地接攘或較低窪的有些地方，沿著破裂帶使得較高處的地下水湧入，水壓力剎時增強，甚至直接噴出地表 。低窪地區，含水過飽和的泥質沉積物，更由於加上地震波的壓力刺激，孔隙水一時無法即時排出疏通以消減、緩和壓力，而在孔隙中形成超負荷孔隙水壓。當總孔隙水壓超過土壤圍壓時，土壤的抗壓摩擦力剎那間消失，又因砂土的黏滯力本來就不大，因此瞬間抗剪力強度將消失於無形。土壤受力將以化為無限變形對應而成為液體狀態的泥漿，引發土壤液化現象。由於液化的泥漿已失去了抗剪能力而無法維持固定形狀，形同流體，體積膨脹質輕上浮，並可順勢自由下滑流動。如發生在地表面，輕微則可能僅是水析出地面變得溼潤；或是因沿地面斜坡順勢流動下滑而發生砂土泥漿流動。

　台灣921大地震時也曾出現相同情況。