
研究提出了“地动闸门”(earthquake gate)的概念,用以描述卡洪峡在两大年夜断层之间所起到的关键枢纽感化。 在某些情况下,当一条断层的应力明显高于另一条时,卡洪峡可以起到类似“安然阀”的感化,阻断大年夜范围决裂在两条断层之间传播,从而限制单次地动事宜的范围和影响范围。 然而,当两条断层的应力程度在决裂产生时高度接近并同步升高,卡洪峡则有可能“开启闸门”,许可决裂跨越两大年夜断层,演变为一次覆盖更大年夜范围的结合地动事宜。

布尔克哈德指出,当前测算成果显示,加州南段圣安德烈亚斯断层自1857年“福特特洪地动”(Fort Tejon earthquake)以来已近160年未产生类似范围的大年夜决裂,时代缺乏足够的应力释放,这使得体系“处于一个临界加载状况”。 模型显示,在这种高压且长时光未释放的背景下,假如卡洪峡“闸门”打开,圣安德烈亚斯与圣哈辛托两大年夜断层可能在一次事宜中同步决裂,洛杉矶、圣伯纳迪诺等人口稠密地区将面对严重震害风险。
研究还重申了板块构造活动的根本机理:在圣安德烈亚斯断层带,宁靖洋板块与北美板块沿断层以每年约1至2英寸的速度相对滑动。 当板块在接触面局部“卡住”时,应力会在这些“卡点”持续积聚,直至某一时刻断裂面忽然滑移,释放巨大年夜能量,并以地动波情势向地表传播,这恰是人们所感触感染到的地动。
文章比较了不合构造情况下地动活动的差别。 例如,在台湾东部延长的米仑断层带(Milun Fault Zone),欧亚板块与菲律宾海板块之间存在持续“蠕滑”,本地居平易近每年可感触感染到数百次地动,绝大年夜多半震级在3.0至5.0之间,较大年夜地动相对少见。 作者以自身在台湾北部生活的体验指出,这种频繁但范围较小的震动意味着区域应力得以经常性释放,从而降低了产生特大年夜“超等地动”的可能性。

比拟之下,圣安德烈亚斯断层某些区段经久未产生大年夜范围决裂,压力在深部赓续聚积,在科学界看来,“大年夜地动”已不再是“是否会产生”的问题,而是“何时会产生”的时光问题。 研究人员强调,他们的工作并非对具体地动时光作出猜测,而是经由过程严格的定量模型,为数百万人的地动风险评估、基本举措措施筹划和应急预备供给加倍清楚的情景参考。
布尔克哈德表示,基于物理的模仿为懂得不合断层段之间应力耦合关系供给了重要对象,有助于厘清类似卡洪峡如许的关键节点在决定决裂范围与路径方面所发挥的感化。 她指出,当断层体系整体处于“临界加载”状况时,应急治理和基本举措措施扶植部分须要卖力对待各类潜在情景,从建筑规范到城市韧性筹划都应纳入这种大年夜型结合决裂的可能性。
研究团队应用基于物理的数值模型,并结合长达一千年的地动汗青数据,对上述两大年夜断层体系及其交汇区域卡洪峡(Cajon Pass)的应力累积状况进行了重建和评估。 论文第一作者、夏威夷大年夜学地球物理与行星学研究所研究员莉莉安娜·布尔克哈德(Liliane Burkhard)表示,多段断层今朝的应力程度“已达到或跨越以前一千年不雅测到的最高值”,区域体系可能具备一次贯通圣安德烈亚斯和圣哈辛托两大年夜断层的大年夜型决裂的前提。
该研究成果已揭橥于《地球物理研究杂志:固体地球》(Journal of Geophysical Research: Solid Earth),由夏威夷大年夜学对外宣布相干信息。 研究团队认为,尽管现有科学仍无法精确猜测地动产生的时光与地点,但经由过程赓续完美模型和累积不雅测数据,人类可以在风险认知和灾害防控层面“领先一步”,为美国西海岸甚至全球地动带上的城市供给更有根据的决定计划支撑。

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