马上注册，查看更多内容，享用更多功能，让你轻松玩转社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？注册
×
地球是一个奇迹环境｜美国
这张基于卫星数据构建的地球模型，展示了东太平洋海域的板块构造边界(黄色线条)。其中，圣安地列斯断层(San Andreas Fault)与卡斯卡迪亚俯冲带(Cascadia Subduction Zone)均分布在北美板块。｜国家地理图片集 一项新研究指出，美国最危险的断层之一——卡斯卡迪亚俯冲带(Cascadia Subduction Zone)，或许能触发圣安地列斯断层(San Andreas Fault)的地震活动，但部分科学家呼吁获取更多佐证。
该研究论文于 9 月发表在《地圈》期刊(Geosphere)上。文中提到，科研人员沿美国西海岸采集的深海沉积物岩芯显示，过去 2500 年间的大部分时期，这两大断层系统的活动始终保持同步。
论文认为，从沉积物堆积的时间规律来看，卡斯卡迪亚俯冲带发生地震后，有可能引发圣安地列斯断层系统的地震。
俄勒冈州立大学荣誉退休地质学家克里斯・戈德芬格(Chris Goldfinger)是这项研究的牵头人，他自 20 世纪 90 年代起就致力于该课题研究。在他看来，这项新研究是一大突破。其他一些科学家虽对此充满兴趣，却并未完全信服。
“这个假说值得深入探讨，” 俄勒冈大学地球物理学家迭戈・梅尔加(Diego Melgar)表示。他主导着一个研究卡斯卡迪亚地震的核心机构，“这无疑是个亟待解答的重要问题，他们的发现确实引人关注，但我认为尚未彻底揭开谜底。”
什么是卡斯卡迪亚俯冲带？
北美西海岸是地震的“高发区”，大小地震频繁发生。圣安地列斯断层或许是其中最知名的一个，它贯穿加利福尼亚州人口稠密的区域。而在更北部的近海区域，还潜藏着另一个地震隐患。
卡斯卡迪亚俯冲带是一个板块俯冲到另一个板块之下形成的地质构造，北起温哥华岛，南至加利福尼亚州北部，全长约1600公里。地质模型估算显示，该俯冲带可能引发至少9级的强震，其强度与2004年苏门答腊地震和2011年日本大地震相当。
相比之下，在有仪器记录的历史中，圣安地列斯断层的最大地震强度为7.9级。卡斯卡迪亚俯冲带在近代地质史上的最强地震发生于1700年，专家推测其震级可能超过9级。
如今，科学家已充分认识到卡斯卡迪亚俯冲带的地震风险，但就在20世纪80年代，研究人员还普遍认为这个俯冲带基本处于静止状态。“当地原住民流传着关于这里地震、海啸和强烈震动的口述历史，” 梅尔加介绍道，“但西方社会却早已遗忘了这片区域的地震隐患。”
如今，该地区已成为地震学研究的热点，而它与邻近的圣安地列斯断层之间是否存在关联，仍是一个悬而未决的科学问题。
海底沉积物或藏 “触发密码”
卡斯卡迪亚与圣安地列斯地震带可能存在关联的观点，最早可追溯至20世纪90年代。当时有研究人员提出，海底一种名为 “浊流沉积层”(turbidites)的沉积物堆积层，记录了西海岸发生的一系列地震事件。
浊流沉积层是海底滑坡留下的地质痕迹。海底滑坡虽可能随机发生，但大多由地震或风暴引发。水下滑坡发生时，泥沙会像河流一样在海底蔓延数十至数百公里。久而久之，这些沉积物与其他物质不断堆积，通过分析海底岩芯样本，就能还原这些浊流沉积层的形成历史。
戈德芬格最初并不认同这一观点，在20世纪90年代末，他甚至着手开展研究，试图推翻这一假说。“我当时对整个说法持强烈怀疑态度，” 他回忆道。但随着团队采集到更多岩芯样本，发现了更多浊流沉积层，他很快转变了看法——地震其实是解释这一现象最合理的答案。
此后，他持续采集岩芯，并重点研究俄勒冈州和加利福尼亚州北部海岸外反复出现的“成对浊流沉积层”。他的新论文提供了更丰富的岩芯样本、浊流沉积层的三维扫描数据、除放射性碳测年法外的其他年代测定依据，以及对海底地质结构的详细分析。这些采集自西海岸外的数百个岩芯样本，完整覆盖了2500多年的沉积物堆积历史。
戈德芬格将这些成对出现的浊流沉积层解读为两次接连发生的地震所形成——它们在岩芯中呈现出上下叠加的沉积形态。其中，距离较远的地震会留下较薄的沉积物，而距离较近的地震则会形成较厚的沉积层。
根据最新分析结果，他发现俄勒冈州海域中由卡斯卡迪亚俯冲带引发的部分浊流沉积层对，与加利福尼亚州北部海域(受圣安地列斯断层影响的区域)的浊流沉积层对存在明显吻合。这些相距数百英里的浊流沉积层对，似乎形成于大致相同的时期。
在他看来，这种“远距离对齐的叠加浊流沉积层” 只有一种合理解释：卡斯卡迪亚俯冲带的地震触发了圣安地列斯断层的地震。他推测，部分地震的间隔可能仅为数分钟至数小时，另一些则可能相隔数月、数年甚至数十年。
“其他所有解释都站不住脚，最终只剩下这一种可能性，” 他表示，“我对此深信不疑 —— 虽然并非每个细节都绝对精准，但整体结论是可靠的。”
这一结论的可信度究竟如何？
从地球物理学角度来看，一个地震断层触发另一个断层发生地震，在技术上是具备可能性的。梅尔加指出，2016年新西兰发生的一系列地震——从大陆地壳蔓延至俯冲带——或许是最接近这种 “跨断层触发” 的实例。但他与其他所有接受采访的外部专家均一致认为，要明确卡斯卡迪亚俯冲带与圣安地列斯断层之间的触发关系，仍需开展更多研究。
首先，浊流沉积层的成因可能并非单一。得克萨斯大学奥斯汀分校的沉积学家佐尔坦・西尔维斯特(Zoltán Sylvester)表示，离海岸最远的岩芯样本最有可能是地震引发的浊流沉积层，但其他样本的形成可能与风暴或其他地质过程有关。
其次，将相距数百英里的岩芯样本建立关联，也存在不小的技术挑战。
“这些沉积物看起来大同小异，即便对我这样有经验的研究者来说也是如此，” 在油气行业从事沉积物岩芯研究数十年的西尔维斯特坦言，“人们很容易陷入一种误区，误以为这里的某个细微特征，和千里之外的另一个细微特征是对应的。”
梅尔加认同戈德芬格的部分解读—— 卡斯卡迪亚俯冲带的大部分浊流沉积层可能源于地震，但他并不认为那些远距离的沉积层对存在关联，也不认可它们是由相关地震形成的。这种质疑部分源于浊流沉积层测年的复杂性。该论文虽采用了新方法来提高沉积物相对年代的准确性，但这些沉积层的实际形成时间可能相差数百年，远达不到 “接连发生” 地震的时间跨度要求。
“他们所主张的‘同步性’，绝非确凿无疑的结论，” 梅尔加说，“你真的能断言这些沉积层是同时形成的吗？我们大多数研究者都会给出否定答案。”
他的结论是，就目前的研究证据而言，“触发关系” 的说法过于牵强。不过，这两个断层系统在地质历史上的某个时期，或许曾因偶然因素出现过活动同步(就像汽车的转向灯偶尔会和前车的转向灯同步闪烁一样)。
仍待破解的地震之谜
这场学术争论，在某种程度上也凸显了现代地质学的“年轻”——许多核心问题仍未得到彻底解答。“关于地震发生的机制与成因，我们还有太多未知需要探索，” 斯坦福大学地震学家格雷格・贝罗扎(Greg Beroza)表示，“这绝非一个已经‘彻底解决’的科学问题。”
在全球大多数地区，基于仪器的地震记录时长不足 100 年，这在漫长的地质时间尺度上，不过是 “弹指一挥间”。正因如此，戈德芬格等人建立的长期地质记录，对地震学和深海研究领域而言极具价值。
戈德芬格认为，最新发表的论文已经回应了其他研究人员提出的诸多质疑，但他也坦言，后续研究仍任重道远。“尽管我职业生涯的大部分时间都在钻研这个课题，但我觉得我们只是触及了冰山一角，” 他说。他计划进一步追溯更久远的地质历史，并希望在未来的研究中，能有其他类型的数据来验证或完善他的解读。
所有科学家都达成共识的是：无论这两个断层中的哪一个发生破裂，都将导致数百万人面临生命威胁，并可能造成数十亿美元的经济损失。
梅尔加警告称，若两个断层同时发生破裂，那将酿成一场“人道主义浩劫”。
撰文：Rebecca Dzombak编译：Arvin校对：钱思琦
版式设计：钱思琦 | 
IP卡
狗仔卡
发表于 2025-11-4 22:00
提升卡
置顶卡
喧嚣卡
变色卡
千斤顶
显身卡
发表于 2025-11-5 08:43