大家好,我是魅力科學(xué)君,今天我們要聊的話題是:在一項近日發(fā)表在《地球物理研究快報》上的新研究中,科學(xué)家提出警告稱,有一個沉睡1.2萬年的大地震斷層正在蘇醒。
根據(jù)介紹,這個大地震斷層被稱為廷蒂納斷層(Tintina fault),它像一道巨大的傷疤,從加拿大西北部的育空地區(qū)(Yukon Territory)斜切而過,一直延伸到美國的阿拉斯加,全長約1000公里。
人們此前普遍認(rèn)為,雖然廷蒂納斷層在遙遠(yuǎn)的過去曾經(jīng)非?;钴S,但現(xiàn)在的它已經(jīng)沒有什么威脅了,而近幾十年的監(jiān)測數(shù)據(jù)似乎也印證了這一點(diǎn),除了偶爾幾次微不足道的3到4級小地震之外,廷蒂納斷層都表現(xiàn)得非常平靜。
然而過去對該區(qū)域的地震研究,很大程度上依賴于歷史記錄和近現(xiàn)代的儀器監(jiān)測,這些記錄加起來不過幾百年,對于以萬年甚至百萬年為活動周期的地震斷層來說,就像用一秒鐘的觀察去判斷一個人的一生一樣,顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
所以想要真正地了解廷蒂納斷層的“脾氣”,科學(xué)家就需要去尋找它在遙遠(yuǎn)過去留下的地震痕跡。
在廷蒂納斷層有一個長度約為130公里的區(qū)域,由于不曾在遠(yuǎn)古時期的大規(guī)模冰期中被冰川完全覆蓋,因此這里保留了相對最古老的地貌。這就給了科學(xué)家一個絕佳的機(jī)會,讓他們可以像考古學(xué)家一樣,在這個區(qū)域中尋找斷層在過去的活動中留下地震痕跡。
在此次研究中,科學(xué)家動用了包括衛(wèi)星、飛機(jī)和無人機(jī)等各種技術(shù)手段,以前所未有的精度繪制出了該區(qū)域的高分辨率地形數(shù)據(jù)。
通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)分析,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在斷層的兩側(cè),有兩個非常重要的參照物:一個是距今約260萬年前的古老地貌,另一個則是距今約13.2萬年前、由冰川融水沖刷形成的階地。
通過測量這些地貌在斷層兩側(cè)的水平錯位距離,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),那個260萬年前的古老地貌,被錯開了大約500到1500米,而那個13.2萬年前的階地,則被錯開了65到85米。
這清楚地表明了,廷蒂納斷層并沒有像之前以為的那樣平靜,科學(xué)家根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算出,在過去的漫長時間里,廷蒂納斷層的平均滑動速率大約是每年0.2到0.8毫米。
最關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)來了:科學(xué)家注意到,那些形成于1.2萬年前(也就是最后一個冰河時代結(jié)束時)的地貌,幾乎沒有任何變形的跡象。
這個發(fā)現(xiàn)非常重要,因為它告訴我們,廷蒂納斷層的最后一次“暴怒”,發(fā)生在至少1.2萬年以前,從那以后,它都異常地安靜。
或許你會認(rèn)為,1.2萬年都沒事,那不就說明它已經(jīng)徹底平靜了嗎?其實(shí)不然,實(shí)際上,這恰恰是科學(xué)家給出警告的原因,因為對于一個活躍的大地震斷層來說,長期的沉睡,很可能是在為下一場強(qiáng)烈的爆發(fā)積蓄能量。
這就好比是兩塊被強(qiáng)力膠粘在一起的木板,你用力向相反方向拉扯它們,一開始,木板會保持不動,但你施加的力量卻在不斷地累積,當(dāng)累積的能量超過了膠水的粘合力時,木板就會“砰”地一聲猛然錯開。
要知道廷蒂納斷層兩側(cè)的運(yùn)動并沒有停止,盡管其速度看上去很慢(每年0.2到0.8毫米),但按其平均值來計算,在這1.2萬年的“沉睡期”里,它卻已經(jīng)累積了大約6米的“滑動虧損”(slip deficit)。
根據(jù)理論模型推算,這樣的“滑動虧損”已經(jīng)非常接近臨界值,也就是說,這個沉睡1.2萬年的大地震斷層正在蘇醒,而如果其積蓄的能量在一次地震中全部釋放出來,其震級將會超過里氏7.5級。
科學(xué)家表示,此次研究揭示了以前未被認(rèn)識到的地震風(fēng)險,并據(jù)此發(fā)出基于證據(jù)的警告,對于周邊區(qū)域的人們來講,應(yīng)該盡快部署或加強(qiáng)監(jiān)測設(shè)施,提升基礎(chǔ)設(shè)施的抗震能力,從而為不確定的未來做好更充分的準(zhǔn)備。
參考資料:Large Surface‐Rupturing Earthquakes and a >12 kyr, Open Interseismic Interval on the Tintina Fault, Yukon, Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2025GL116050
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