2016年11月14日襲擊紐西蘭的7.8級地震的後果仍在全國持續波及。這場地震造成兩人死亡,數十億美元的損失,在地表附近破壞了一系列複雜的地質斷層。科學家報告稱,它還在地殼深達40公里的地方引發了慢速運動,其中一些運動持續至今。這種深層“慢滑移”令人擔憂,因為它增加了再次發生大地震的風險。
“這次地震很特別,”紐西蘭下哈特政府所有的地球科學研究機構GNS Science的地震學家比爾·弗萊說。他和他的同事上週在科羅拉多州丹佛舉行的美國地震學會會議上描述了他們的發現。
11月凱庫拉地震是大型地震引發廣泛慢滑移的一個罕見例子。研究人員從這次地震中學到的東西可以闡明其他經歷慢滑移的地區(如日本和美國-加拿大太平洋西北地區)的地震風險。
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危險的邊界
過去十年中,一系列大型地震襲擊了紐西蘭,包括2011年摧毀了基督城市的地震。但凱庫拉地震因其地質複雜性而脫穎而出。
它始於紐西蘭南島的北端附近,並向北延伸超過170公里。沿途至少有21個獨立的斷層破裂。山體滑坡掩埋了道路,震動損壞了惠靈頓中央商務區的建築物。
據GNS Science稱,地震立即在至少三個不同的區域引發了慢滑移運動。這些區域從北島東海岸延伸到南島北部。在每種情況下,澳大利亞板塊和太平洋板塊的地殼都以極慢的速度相互摩擦,這是一個被稱為俯衝帶的危險介面。
大多數慢滑移在幾周內停止了,儘管仍有少量持續。累積而言,板塊運動釋放的能量相當於7.3級地震。
GNS Science地震學家安娜·凱澤在會議上說,這些地殼區域以前曾發生過慢滑移,但從未同時發生過。運動區域包圍著一個完全沒有慢滑移發生的區域。這個向東延伸至惠靈頓的區域可能被鎖定,並正在積聚壓力,這可能會在下一次大地震中爆發。
地震學家已經在其他俯衝帶觀察到慢滑移運動,在某些情況下,它發生在大型地震之前,包括2011年日本發生的破壞性9級東北地震。這兩種現象之間的關係尚不完全清楚。“我們正處於試圖理解慢滑移事件和地震之間關係的早期階段,”GNS Science和德克薩斯大學奧斯汀分校的地球物理學家勞拉·華萊士說。
展望未來
來自紐西蘭的啟示可能會改變未來地震多發地區的規劃。地震預報會檢視過去的地震活動,並計算在一定時期內發生一定震級地震的可能性。它們通常不包括慢滑移的影響。但在凱庫拉地震之後,GNS科學家將這種運動新增到他們自己的計算中,發現一年內發生類似地震的可能性為5%。這是一個相對較低的機率,但仍然是地震前機率的六倍。
隨著紐西蘭政府忙於改造建築物和道路,為未來的地震做準備,研究人員正在努力量化他們知道和不知道的事情。例如,地震風險模型通常一次考慮一個斷層的破裂,但在凱庫拉地震之後,地質學家現在意識到他們需要為多個斷層同時破裂的可能性做好計劃。“這真的強調了需要這樣做,”GNS地震學家馬特·格斯滕伯格說,他負責國家地震災害模型。
研究人員將在今年晚些時候和明年更深入地瞭解慢滑移運動,屆時幾個專案團隊將前往該地區。11月,JOIDES Resolution號科考船將開始首次遠征,鑽探紐西蘭海岸外的慢滑移區域。計劃於2018年初開始的船載地震勘測將提供慢滑移發生位置的3D檢視。一批新的海底地震儀將追蹤板塊持續運動時的震動。
“這將是世界上成像效果最好的慢滑移區域,”華萊士說。“我們正在盡我們所能應用於此。”
本文經許可轉載,並於2017年4月24日首次發表。
