加州　你准备好应付下一次大地震了吗?

图、文／老中新闻网

加州一定会发生大地震，只是时间早晚的问题。美国地质勘探总署（U. S. Geological Survey）2014年的一项研究显示，未来30年内加州发生6.7级以上地震的概率为99.7%；而在太平洋西北部，沿着从温哥华岛到俄勒冈中部的700英里长的卡斯卡迪亚地层潜没带（Cascadia subduction zone），发生8到9级超级地震的概率为10%。

加州沿太平洋一线是太平洋板块与北美板块之间的构造边界，形成了圣安德烈亚斯断层（San Andreas Fault），南北方向延伸了大约750英里（1200公里）。这个超长的断层在传统上被视为两个独立的部分，发生的地震互不相关。圣安德烈亚斯断层的南段在距离洛杉矶大约35英里处经过。它的滑移是水平方向的，滑移率高达每年20到35毫米，具有很大的危险性。

最近，美国地质勘探总署使用更加完整的加州断层数据库，以及对过去地震日期和断层构造的额外地质观测，还改进和更新了「变形模型」使断层运动的估算更加准确，并且做出了最新的加州地震断裂预报。一家名为CoreLogic的全球资产信息分析公司根据这个地震断裂预报的数据，对地震风险进行了科学的数据分析，得出结论说，在南加州和北加州可能同时发生大地震。

CoreLogic的地震学家Maiclaire Bolton说：「美国地质勘探总署的新的科学表明，多个非常接近的断层线有可能同时触发，引发更大的地震。我们采纳了这一新的灾害科学，并将其融合到我们自己的风险模型中，以确定金融损失。这使我们从根本上改变了对加州地震风险的看法」。

CoreLogic最新公布的分析显示，沿圣安德烈亚斯断层发生的大地震可能造成的破坏是之前估算的两倍。在发生8.0到8.2级地震的时候，受损房屋的数量将从190万增加到250万，重建费用将从1300亿美元增加到1830亿美元。如果发生罕见的8.3级地震，那么受损房屋的数量将增加到350万，重建费用将增加到2890亿美元。

美国地质勘探总署的科学风险顾问Ken Hudnut指出，圣安德烈亚斯断层的南北两段之间有一个95英里的「爬行区」，从西北部的San Juan Bautista小镇延伸到南部的Parkfield。这一段断层那里的岩石是不同类型的，又有足够的流体，所以它一直在移动，释放能量，而不是封闭起来，积攒能量。传统上认为，圣安德烈亚斯断层南北两段不会越过「爬行区」一起作乱，但新的信息显示存在整个断层范围内发生地震的可能性。

除了圣安德烈亚斯断层以外，湾区还有自己的麻烦。人们一直以为，旧金山湾区有2条断层：Rodgers Creek断层由Santa Rosa向南进入San Pablo湾，而Hayward断层由San Jose向北，穿过Oakland和Berkeley的山丘进入San Pablo湾，两个断层相距约2英里。可是，从2014年开始，美国地质勘探总署Santa Cruz太平洋海岸和海洋科学中心（Pacific Coastal and Marine Science Center）的地球物理学家Janet Watt带领的团队绘制了San Pablo湾的地质地图，发现这两个断层实际上是连在一起的。

这样一来，Hayward-Rodgers Creek断层发生地震的可能性和地震强度都大大增加了。最近，Watt等4人在《科学进展（Science Advances）》杂志上撰文指出，在未来30年里Hayward-Rodgers Creek断层很有可能发生7.4级以上的地震，大大高于以前的预测。

大家可能还记得1989年的Loma Prieta地震曾经造成63人死亡和大约60亿美元的财产损失，其中包括距震中几十英里的海湾大桥的局部坍塌。那次地震是里氏震级6.9级。那么7.4级地震比6.9级强多少呢？大家知道，里氏震级是按照地震强度的常用对数来记录的，就是说里氏震级加1，其强度就增大10倍。7.4级比6.9级高0.5级，其强度就是6.9级的6倍以上。

总长度为118英里的Hayward-Rodgers Creek断层从Santa Rosa北面的Healdsburg开始，穿过San Pablo湾，沿着Oakland和Berkeley的小山，经过West Contra Costa县，一直延伸到San Jose以南。这一带居住着大约700万居民，财产超过1000亿美元，一旦发生7.4级以上地震，后果不堪设想。Janet Watt在写给美联社的一封电子邮件中提醒湾区的人们要准备应付一场大地震。

地质专家们认为，除了采用计算机模拟预测地震以外，研究地震的历史也是一种很重要的方法。有地质证据显示，Rodgers Creek断层和Hayward断层在18世纪时可能同时断裂，或者在相隔几十年的时间里分别断裂。报纸上的报道显示，1868年Hayward断层发生过一次6.8级地震，以后就一直没有发生过地震。对于Rodgers Creek断层没有这样的报告。据传它在18世纪中期曾经断裂，但没有正式记录。科学家们认为，1906年旧金山大地震的威力足以疏解湾区各断层近70年来积攒的应力，而1989年Loma Prieta地震对于疏解Santa Cruz山区断层的应力几乎没有作用。他们担心这些年来应力又积攒起来。

地震专家们迫切希望知道，Hayward断层和Rodgers Creek断层什么时候发生过断裂？这两个紧密同步的地质时钟是同时断裂还是分别断裂？这对于预测它们未来的行为至关重要。可是，几乎再也找不到其它的文字资料。其实，答案就藏在旧金山湾底部的淤泥深处。为了解决这一水下谜团，Walls领导的团队去年秋天驶往San Pablo湾寻找线索。他们在Hayward断层和Rodgers Creek断层的结合部钻取了20个岩心，带回Santa Cruz实验室，研究密度、磁化和晶粒大小等特征。

地震会留下蛛丝马迹。每一次地球上的一个板块相对于另一个板块上升或下降就产生一个垂直的裂缝，或者陡峭或者斜坡。随着时间的推移，沉积物会慢慢地聚集在这个裂缝，形成一个楔形。最终沉淀物堆积起来，地面又恢复了水平。直到下一次断裂。如果能够取到地球的这个横截面，采用碳年代测定法画出一条时间线，就能看到断裂、愈合、再断裂……的过程。

Walls的团队测量海底沉积物化石中有孔虫（foraminifera，一种单细胞生物）的外壳中碳的年代，揭示了它周围泥土的年龄以及每一次断裂的时间。通过数据处理，显示出一个清晰的Hayward断层的横截面图像。这将有助于查明这些断层最后移动的时间。岩心还可以告诉科学家，这两个断层有多少时间是安全的“爬行”，释放应力，而不是突然断裂。Walls说：「我们永远无法确定这两个断层是否一起断裂，总是有不确定性。但是采集的岩心越多，不确定性就越小。这是一个费时的过程，预计要到明年冬天才会有答案。我们有信心建立这些断层的历史，请继续关注」。