美西2大断层。 (翻摄自美国USGS/张威翔制图)
美国地质学家本周警告,未来太平洋西北地区一旦发生预期中的大地震,可能引发加州圣安地列斯断层(San Andreas Fault)同步震动,然后接着触发更严重的超级地震连锁。
纽约时报12日报导,全球潜在强震地带当中,加州圣安地列斯断层长期被视为一大威胁,但在它的北方,另一条更庞大的地质结构卡斯卡迪亚隐没带(Cascadia Subduction Zone)可能会连锁扩大更严重的灾害,2015年《纽约客》杂志(New Yorker)曾专文报导警告,这条隐没带若发生强震,将造成北美史上最严重的灾难。
最新发表于期刊《地球圈》(Geosphere)的研究指出,卡斯卡迪亚隐没带历史上的大地震,过去曾触发圣安地列斯断层一同震动。奥勒冈州立大学荣誉教授高芬格(Chris Goldfinger)表示:「我们常说,卡斯卡迪亚一旦爆发,将是北美历来最严重的灾难。但如果圣安地列斯也同时发生呢?那灾害规模将会更大。」
卡斯卡迪亚隐没带自加拿大温哥华岛一路延伸至加州北部,为万德夫卡(Juan de Fuca)板块隐没到北美大陆板块之下的区域。高芬格指出:「正是这些高摩擦的(板块)接触带,造成对人类最直接的威胁。」
他与研究团队发现,强震不仅影响北方地区,也可能波及更南方的圣安地列斯断层,两条断层在加州门多西诺角(Cape Mendocino)附近交会,这也是地震学家特别关注的区域。
30年探勘样本,解释大地震连锁反应早在1999年,高芬格在一次海洋研究航次中无意间取得关键证据。当时研究团队原本要在卡斯卡迪亚隐没带南端采集海底沉积物样本,却因导航误差,偏航至旧金山外海、接近圣安地列斯断层的一处海峡。他决定照样采样,结果意外发现异常的沉积层结构。
这些沉积层称为「浊积岩」(turbidites)通常由地震引发的水下山崩沉积而成,重物质在底、轻物质在上,经多年分析后高芬格提出,这是两次地震接连发生所造成。底层的轻质物来自卡斯卡迪亚地震,随后较重的沙层则源自邻近的圣安地列斯地震,两者几乎前后相继发生。
他指出,在过去约2,500年间,8次卡斯卡迪亚大地震中,都可找到对应的圣安地列斯地震迹象。
加州理工学院地震实验室研究员琼斯(Lucy Jones)认为,这项模式值得重视,但仍需更多统计分析来排除巧合的可能,「地震学中,我们最容易被自己的假设误导,数据验证非常关键。」
但琼斯也认同表示,如果两条断层确实存在联动关系,其实也合乎逻辑:「我不会很意外在卡斯卡迪亚地震之后,立刻看到圣安地列斯的地震。」。