南加州最危险的几条断层,已经安静了超过150年。这期间小震不断,但让地质学家坐不住的是,真正能掀翻洛杉矶的大震至今没来,而地底下的能量一直在堆。

一个瑞士伯尔尼大学领衔的国际团队,刚刚给南加州做过一轮“压力体检”。他们给圣安德烈亚斯断层和圣哈辛托断层的南段建了物理模型,往回推算了一千年的地震活动,结论就一个字:紧。

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这项研究由伯尔尼大学物理研究所空间研究与行星科学部的Liliane Burkhard博士主持,合作方包括夏威夷大学马诺阿分校、帕萨迪纳的美国地质调查局地震科学中心,以及加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所。成果已发表在《地球物理研究期刊:固体地球》。

研究的核心目标,是搞清楚卡洪山口到底还扛得住多少应力。这个位置在洛杉矶东北方向,圣安德烈亚斯断层和圣哈辛托断层在这里交汇,两条断层都在承担太平洋板块与北美板块的相互位移。一旦其中一条破了,震波完全可能窜到另一条上——那才是真正的噩梦剧本。

上一次洛杉矶周边遭遇的大地震,是1857年的特洪堡地震,震级7.9。自那以后,这两条断层的关键段落就一直在攒劲,形成了地质学上极其罕见的长平静期。Burkhard的团队就是想看看,这一百多年的“沉默”到底把应力推到了什么水位。

他们的模型是四维的:三维空间加上时间轴。输入的数据来源相当杂,放射性碳测年、树木年轮异常、地面破裂的历史记录,三条线拼出了过去一千年的地震序列。模型接着模拟每一场地震如何改变相邻断层段的应力分布,平静期应力怎么累积,大破裂后地壳深层又是怎么慢慢松弛的。

Burkhard解释,这套模拟能让人看清几百年的应力到底是怎么一层层叠上去的。把一千年的地震史跑通之后,团队调出当前的时间切片一看,卡洪山口区域的构造应力不仅追平了过去千年的峰值,部分地段甚至已经超了。

团队在论文里给卡洪山口起了一个概念化的称呼:“地震门”。这个地质关口决定了未来一场大地震是老老实实待在某一条断层上,还是同时撕裂圣安德烈亚斯和圣哈辛托两套系统。门关着,各震各的;门一开,就是连锁反应。

研究没有给出时间表预测,毕竟谁也算不准地壳的具体发令枪。但这个千年尺度下的应力曲线图,至少说清楚了一件事:南加州底下的那根橡皮筋,已经拉得比过去十个世纪任何时刻都要紧了。