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150年沒大震,南加州應力水平飆到千年最高了

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南加州最危險的幾條斷層,已經安靜了超過150年。這期間小震不斷,但讓地質學家坐不住的是,真正能掀翻洛杉磯的大震至今沒來,而地底下的能量一直在堆。

一個瑞士伯爾尼大學領銜的國際團隊,剛剛給南加州做過一輪“壓力體檢”。他們給圣安德烈亞斯斷層和圣哈辛托斷層的南段建了物理模型,往回推算了一千年的地震活動,結論就一個字:緊。


這項研究由伯爾尼大學物理研究所空間研究與行星科學部的Liliane Burkhard博士主持,合作方包括夏威夷大學馬諾阿分校、帕薩迪納的美國地質調查局地震科學中心,以及加州大學圣地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所。成果已發表在《地球物理研究期刊:固體地球》。

研究的核心目標,是搞清楚卡洪山口到底還扛得住多少應力。這個位置在洛杉磯東北方向,圣安德烈亞斯斷層和圣哈辛托斷層在這里交匯,兩條斷層都在承擔太平洋板塊與北美板塊的相互位移。一旦其中一條破了,震波完全可能竄到另一條上——那才是真正的噩夢劇本。

上一次洛杉磯周邊遭遇的大地震,是1857年的特洪堡地震,震級7.9。自那以后,這兩條斷層的關鍵段落就一直在攢勁,形成了地質學上極其罕見的長平靜期。Burkhard的團隊就是想看看,這一百多年的“沉默”到底把應力推到了什么水位。

他們的模型是四維的:三維空間加上時間軸。輸入的數據來源相當雜,放射性碳測年、樹木年輪異常、地面破裂的歷史記錄,三條線拼出了過去一千年的地震序列。模型接著模擬每一場地震如何改變相鄰斷層段的應力分布,平靜期應力怎么累積,大破裂后地殼深層又是怎么慢慢松弛的。

Burkhard解釋,這套模擬能讓人看清幾百年的應力到底是怎么一層層疊上去的。把一千年的地震史跑通之后,團隊調出當前的時間切片一看,卡洪山口區域的構造應力不僅追平了過去千年的峰值,部分地段甚至已經超了。

團隊在論文里給卡洪山口起了一個概念化的稱呼:“地震門”。這個地質關口決定了未來一場大地震是老老實實待在某一條斷層上,還是同時撕裂圣安德烈亞斯和圣哈辛托兩套系統。門關著,各震各的;門一開,就是連鎖反應。

研究沒有給出時間表預測,畢竟誰也算不準地殼的具體發令槍。但這個千年尺度下的應力曲線圖,至少說清楚了一件事:南加州底下的那根橡皮筋,已經拉得比過去十個世紀任何時刻都要緊了。

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