參加公務員考試的朋友們注意啦，趕快跟著出國留學網(wǎng)公務員考試欄目一起來看看“2017年半月談電子版：斷裂帶”，希望可以幫助到大家!
一個有關地震的經驗法則正在被打破。數(shù)十年來，地震學家假設個別斷層(以及更長斷層上的孤立碎片)的斷裂與其他斷層無關。這就限制了一個斷裂帶能產生的潛在地震的最大量級。
但2016年11月14日，一場7.8級地震襲擊了新西蘭，隨后新西蘭南島中部地區(qū)發(fā)生了震級大小不等的余震約860次。這也是該島近代史上規(guī)模最大的地震之一，而它摧毀的不僅是道路和房屋，還動搖了人們對地震的認識。
近日，一項新研究顯示，這場被稱為凱伊庫拉地震的強震至少涉及12個不同的斷裂帶，而且，其中一些距離很遠，曾被認為彼此之間不會產生影響。
凱伊庫拉地震顯示，科學家低估了看似獨立的斷層出現(xiàn)滑動的可能性，或誤判了地震可能產生的危害。這些斷層的滑動可能讓地震更強烈。“我們認為大家應該警惕。”美國地質調查局地震學家、加州地震災害模型團隊負責人Ned Field說。基于此，該團隊近日升級了美國出現(xiàn)強震的可能性。
“長期以來，人們認為如果斷裂帶之間的距離為5公里，就會阻止斷裂繼續(xù)蔓延。”新西蘭地質與核子科學研究所大地測量學家Ian Hamling說，“最大的震驚主要來自事件本身的復雜程度。我認為，世界上沒有任何地震危險預測模型此前曾考慮過這種可能性，就是斷裂在一些斷層與斷層間的明顯跳躍。”
但越來越多的證據(jù)開始駁斥這一觀點。例如，2010年墨西哥發(fā)生7.2級地震，而斷裂在斷裂帶之間跳過了10公里距離。2011年，9級的日本東北地震也比人們預想的強烈，原因是之前被認為相互獨立的數(shù)個斷裂段發(fā)生破裂。而Field表示，凱伊庫拉地震提供了最引人注意的證據(jù)，顯示人們需要新的地震風險評估策略。
基于實地考察、地震數(shù)據(jù)、GPS測量結果和衛(wèi)星雷達圖像，Hamling和同事發(fā)現(xiàn)，新西蘭地震導致的地表斷裂十分松散，有的甚至間隔15公里。由于地震量級與斷層破裂長度直接相關，新西蘭地震震級明顯比斷裂沒有跳過斷層所產生的地震更大。
這一現(xiàn)象不僅會增加潛在地震的最大量級，還會改變大地震出現(xiàn)的幾率：一旦更多斷層可能同時活動，就會有更多方式匯集成大地震，從而增加其發(fā)生的可能性。而且，F(xiàn)ield表示，這也意味著大橋和摩天大樓會面臨更高風險，它們更易受到在大地震中長時間釋放的地震波的影響。
加州正帶頭示范應對這些更大更復雜地震的方法。該州最近一次地震預報發(fā)生在2015年，F(xiàn)ield及其同事發(fā)布的模型精確了斷層分段原則，并首次涵蓋了多重獨立斷裂帶同時斷裂的可能性。Field表示，雖然這一模型使用的仍是5公里就能中斷斷層同時破裂，但它將該州的大多數(shù)斷層聯(lián)系在一起。
而這些變化將加州在未來30年里發(fā)生8級及以上地震的可能性從4.7%提高到7%。但由于斷層系統(tǒng)只能釋放與構造板塊摩擦產生的一致的能量，因此大地震頻率的增加意味著沒有太多能量產生小地震。例如，對加州而言，發(fā)生6.7級左右地震的可能性降低了30%，而相比之前的模型，這與歷史記錄更接近。
“這朝著真實再現(xiàn)斷層相互作用更近了一步。”Field說。目前，新模型已經被用于更新該州的地震災害地圖，以便為建筑物和其他重要設施的設計提供信息。
目前，科學家仍在研究凱伊庫拉地震中那些距離15公里的看似不相關的斷層。Hamling團隊推斷之前未在地圖上標注的地表附近的斷層，幫助在這些空隙上“架構了橋梁”，表明隱藏的斷層也可能是未知的風險源。
不過，加州理工學院地質學家Jean-Philippe Avouac表示，斷層發(fā)生同時斷裂可能甚至不需要物理連接。一個可能的解釋是，一個斷裂帶產生的地震波有足夠的能量引發(fā)遙遠斷裂帶的滑動，這一過程也被稱為動態(tài)觸發(fā)。“我不確定是否需要真實的連接。”Avouac說。
無論如何，該論文合作者、新西蘭地質與核子科學研究所地震地質學家Kate Clark表示，新西蘭地震不僅會影響未來地震模型，還會改變科學家對過去地震的理解。Clark尋找了之前地震引發(fā)的沿海地區(qū)升高的地質記錄，這些升高不太可能是由一次一個斷裂帶斷裂引發(fā)的。“我們可能誤解了之前的一些沿海地區(qū)升高的記錄，并可能過于簡化了過去發(fā)生的地震的‘情節(jié)’。”
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