科學家們研究了本月摧毀土耳其和敘利亞部分地區的強烈地震,這可能會給一個驚人相似的地震帶帶來新的見解:加利福尼亞州的聖安德烈亞斯斷層。
這些地震帶有很多共同點,有一條長而大的斷層和許多較小的次要斷層。 通過地面和衛星測量,科學家們正在了解 2 月 6 日發生在土耳其的最初 7.8 級地震是如何引發餘震的,其中包括在第一次斷層發生幾小時後發生的異常強烈的餘震。 這可能有助於他們更好地了解加利福尼亞未來地震的潛在強度和位置。
“毫無疑問,我們將從土耳其地震中學到很多東西”,曾在美國地質調查局工作的地震學家羅斯·斯坦說。 現在是顧問.
在加利福尼亞最近的歷史中,只有兩次地震與第一次土耳其地震一樣強烈——1906 年的 7.9 級舊金山地震和 1857 年的特洪堡地震,其估計震級相似,並影響了中部的一個地區該州向南到洛杉磯以東。
兩次地震都發生在聖安德烈亞斯斷層上,這條 800 英里長的斷層從北到南橫貫加利福尼亞。 據地質調查估計,大約有 發生 7.5 級地震的可能性為 30% 未來 30 年在洛杉磯地區,在舊金山灣區有 20% 的機會。
自土耳其最初發生地震以來,那里和敘利亞已有 50,000 人死亡,數十萬人失去了家園。 那次地震發生在東安納托利亞斷層上,該斷層在起源和結構上與聖安德烈亞斯斷層相似,但只有它的一半長。 它也遠短於另一個類似的土耳其斷層,即經過伊斯坦布爾附近的北安納托利亞斷層。
東安納托利亞斷層積聚能量的速度也慢於加利福尼亞和北安納托利亞斷層。
斯坦因博士將東安納托利亞描述為“二級斷層”,它在更大的聖安德烈亞斯引發的地震幾乎與預期的一樣強烈。 這就提出了一個問題,即是否有朝一日發生類似強度的加利福尼亞地震不是發生在聖安德烈亞斯,而是發生在次級斷層上。
雖然對過去的兩次加利福尼亞地震都進行了廣泛研究,但現代技術允許使用地面地震傳感器、衛星雷達和其他儀器對土耳其地震進行詳細、幾乎實時的分析。
所有大地震都會在數天、數月甚至數年之後發生餘震,餘震的數量通常達數千次。 發生這些情況是因為第一次地震的運動會增加附近斷層部分的應力,使其超過斷裂點。
土耳其和敘利亞的致命地震
2 月 6 日,震中位於土耳其加濟安泰普的 7.8 級地震已成為本世紀最致命的自然災害之一。
土耳其第一次地震兩週後,震區西南端發生 6.3 級餘震,造成至少 8 人死亡,並進一步傷害居民。 斯克里普斯海洋研究所研究餘震的研究員德比·基爾布說,餘震釋放的能量不到 7.8 級地震的 1%,處於預期的餘震範圍內。
但 Kilb 博士說,第一次地震後不久發生的 7.5 級餘震不同尋常。
“無論主震震級如何,你都應該預料到最大的餘震會小一個震級單位,”她說。 “所以對於 7.8 級地震,我們預計震級為 6.8 級。” 餘震強度為 7.5,比預期的最大餘震強 10 倍以上。
發生如此強烈餘震的原因與它所在的位置有很大關係:在與第一次餘震不同的斷層上。 科學家們很可能能夠將他們對余震的了解應用到聖安德烈亞斯。
東安納托利亞和北安納托利亞以及聖安德烈亞斯都是轉換斷層,是在地球的一個大地殼板塊緩慢移動經過另一個的邊界處產生的應力的產物。 但在每一種情況下,它們都不是一個單一的斷層,而是實際上是斷層帶,佈滿了數十條朝向許多不同方向的較短斷層。
“最常見的情況是,你會在主震破裂的斷層或緊鄰主震的斷層上看到餘震,”正在使用雷達數據分析土耳其地震的地質調查局研究員威廉·巴恩哈特 (William Barnhart) 說。 “但是,當你進入這些擁有空間複雜斷層網絡的地區時,你也可能會在具有不同幾何形狀的不同斷層上發生大餘震,這些斷層也在一定距離之外。”
這就是土耳其 7.5 級餘震發生的情況。 Stein 博士與同事分析了第一次地震引起的變化,他說它改變了次級斷層 Surgu 的應力,該斷層估計長約 200 英里,與東安納托利亞成一定角度。
聖安德烈亞斯山脈的南段——上一次大地震發生在 1857 年——有幾個相對較長的次級斷層,包括橫跨莫哈韋沙漠與聖安德烈亞斯山脈成一定角度的加洛克斷層和聖哈辛托斷層,與索爾頓海的聖安德烈亞斯平行。 巴恩哈特博士說,研究人員將研究主斷層的地震是否會導致類似於土耳其發生的大餘震。
“如果你發生了聖安德烈亞斯斷層大地震,你能否也對聖哈辛托斷層進行快速跟進,或者對加洛克斷層進行快速跟進?” 他說。
康奈爾大學客座教授朱迪思哈伯德說,這樣的地震可能會很大。 如果聖安德烈亞斯的地震引發了另一個即將破裂的斷層,她說,“它可能會撕裂一個比你想像的要大得多的斷層。”
哈伯德博士說,她擔心引發的次級斷層將是那些離洛杉磯較近的斷層,類似於導致 1994 年聖費爾南多谷北嶺地震的斷層。 那場 6.7 級地震造成 57 人死亡,估計造成 200 億美元的損失。
Stein 博士說,還有另一種可能性,像 Garlock 或 San Jacinto 這樣的斷層本身也會發生大地震。 他還說,土耳其的一系列地震表明,很難預測一場地震可能如何影響另一場地震。
“回顧過去,我們可以說,好吧,7.8 強調了 7.5 發生的故障,”他說。 “但我不會把任何錢花在下一個去的地方”