兩個世紀前，美國中部發生的地震威力巨大，甚至短暫地逆轉了密西西比河的流向。但與必須生活在“大地震”陰影下的加州人不同，中西部地區居民可能已經見證了該地區最後一次地震。新的研究表明，密西西比河谷事件背後的地球裂縫可能實際上正在停止活動。如果真是這樣，地球科學家將需要重新思考地震是如何發生的。
美國曆史上記錄的一些最大地震中的三次發生在1811年至1812年的兩個月內，其中最後一次地震摧毀了密蘇里州的新馬德里小鎮。地質證據表明，大約在公元1450年、900年和490年，該地區也發生了重大地震，這意味著大約每500年一個週期。這種模式符合斷層的傳統觀點——它們積聚應力並最終劇烈釋放，然後重新開始。
現在，數百萬人居住在新馬德里斷層帶地區，該地區包括伊利諾伊州、印第安納州、密蘇里州、田納西州、阿肯色州、肯塔基州和密西西比州的部分地區。然而，關於他們面臨的風險，出現了相互矛盾的證據。為了評估斷層正在積聚多少能量，研究人員會檢視當地地面的運動量。過去20年的估計值從每年7毫米的運動到完全沒有運動不等。因此，風險計算結果差異很大，從未來50年發生災難性地震的機率為10%到僅為1%或更低不等。
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為了解決這個問題，普渡大學的地球物理學家埃裡克·卡萊斯和西北大學的地震學家塞思·斯坦因在密蘇里州南部和田納西州對斷層中心進行了監測，他們在地面上安裝了九個GPS天線，持續了八年。這些裝置可以檢測到小至0.2毫米的運動——大約相當於釣魚線的厚度——但它們沒有記錄到任何運動。研究人員在3月13日的《科學》雜誌上總結說，即使地球的移動速度僅略低於0.2毫米的檢測極限，也至少需要10,000年才能積累足夠的能量來發生7級或更高級別的地震。
因此，新馬德里斷層可能正在停止活動，而不是像聖安地列斯斷層那樣重新充電。差異可能在於位置——聖安地列斯斷層位於構造板塊邊緣附近，那裡發生大量的地震活動，而新馬德里斷層則位於大陸中心，板塊的正中央。斯坦因說：“關於大陸內部斷層如何開啟和關閉，一種全新的世界觀正在興起。”
對過去中大陸大地震記錄的調查現在暗示，它們在一個斷層處成群發生一段時間，然後遷移到其他地方，斯坦因解釋說，新馬德里斷層“只是最近最活躍的斷層”。這種遷移是如何發生的，以及中大陸地震的能量來自哪裡，仍然是一個巨大的謎團。“我們不應該像關注聖安地列斯斷層那樣只關注一個主要的、長期存在的斷層，我們需要考慮不同斷層是如何相互作用的，”斯坦因說。卡萊斯認為，一個斷層發生大地震會增加其他斷層的應力，使其中一些斷層更可能“鬆開”。密蘇里大學哥倫比亞分校的地球物理學家劉勉和休斯頓月球與行星研究所的李慶松目前正在建模研究這種能量如何在板塊內從一個斷層轉移到另一個斷層。
美國地質調查局帕薩迪納辦公室的地震學家蘇珊·霍夫認為，卡萊斯和斯坦因的研究結果很有說服力。但她指出2000年的一項研究推測，即使地表幾乎沒有變形的證據，仍然可能發生大地震，“就像隱藏的定時炸彈”。斯坦因觀察到，“研究可能會尋找其他正在開啟的斷層。” 因此，即使新馬德里斷層正在停止活動，中西部地區可能仍然沒有擺脫地震的威脅。
斷層在板塊內的位置
主要斷層發生在兩個構造板塊碰撞的地方。但它們也可能存在於板塊內部，就像北美洲中部的新馬德里斷層一樣。科學家們仍然不確定是什麼力量驅動了這些板內地震；它們可能是多種力量共同作用的結果，例如上次冰河時代後冰蓋的移除或來自板塊下地幔流體的拖曳力。來自此類斷層的地震可能非常強大且致命。“澳大利亞近代史上最具破壞性的地震可能是1989年發生在紐卡斯爾的地震，那次5.6級地震造成13人死亡，損失達數十億美元。它就發生在大陸中部，”西北大學的塞思·斯坦因回憶道。中國和北歐也可能是研究此類活動的理想場所。
注意：本文最初以標題“隆隆聲停止”印刷。