研究發(fā)現(xiàn)慢滑斷層不會(huì)引發(fā)地震

研究發(fā)現(xiàn)慢滑斷層不會(huì)引發(fā)地震

Mari N Jensen

美國(guó)亞利桑那大學(xué)(University of Arizona)的一項(xiàng)最新研究表明，一些慢速移動(dòng)的斷層可能不會(huì)使意大利一些地區(qū)和世界上其他一些地方遭受破壞性地震的侵襲。

到目前為止，地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，當(dāng)斷層間裂縫的坡度非常小的時(shí)候，該斷層線就不會(huì)運(yùn)動(dòng)。亞利桑那大學(xué)的地球科學(xué)研究助理Sigrún Hreinsdóttir表示，該項(xiàng)研究首次證明低角度正斷層的確處于活動(dòng)狀態(tài)。亞利桑那大學(xué)的地球科學(xué)助理教授Richard A.Bennett則在一封電子郵件中表示，他們可以證明意大利佩魯賈(Perugia，意大利Umbria地區(qū)的首府)下方的Alto Tiberina斷層處于穩(wěn)定滑動(dòng)狀態(tài)，因此該地區(qū)非常幸運(yùn)，沒有發(fā)生大地震。

Bennett還認(rèn)為，慢速蠕滑并不常見，因?yàn)榇蠖鄶?shù)斷層在發(fā)生黏滑運(yùn)動(dòng)，將應(yīng)力累積到一定程度后引發(fā)大地震。幾十年來，研究人員已經(jīng)了解Alto Tiberina斷層及其類似斷層的情況，也對(duì)地殼的這種特征是否還能被稱作斷層進(jìn)行過辯論(因?yàn)樗鼈兯坪醪⒉划a(chǎn)生地震)。該項(xiàng)研究表明，Perugia下方較為平緩的 Alto Tiberina斷層正在以每年大約2.4 mm的速度穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。Hreinsdóttir說，Perugia在大約2 000年的時(shí)間里沒有發(fā)生過一次大的地震，原因是其下方的斷層一直在滑動(dòng)，因此可能無(wú)法累積應(yīng)力，也就不能產(chǎn)生大地震。而該地區(qū)的其他城鎮(zhèn)，如L'Aquila和Assisi，因?yàn)樘幱诙竷A斷層附近，在過去的20年里曾發(fā)生過大地震。

該研究小組的論文發(fā)表在2009年8月的 Geology雜志上(題為:Active aseismic creep on the Alto Tiberina low-angle normal fault，Italy)，其研究得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的資助。在同一期的Geology上，哥倫比亞大學(xué)拉蒙特-多爾蒂地球觀測(cè)研究所(Lamont-Doherty Earth Observatory)的Geoffrey A. Abers將亞利桑那大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的工作稱作“非常令人感興趣的新發(fā)現(xiàn)?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)之所以對(duì)Alto Tiberina斷層感興趣是因?yàn)橄惹暗难芯勘砻髟摂鄬涌赡芴幱谶\(yùn)動(dòng)狀態(tài)。為了對(duì)此斷層進(jìn)行探測(cè)，研究人員利用大地測(cè)量的方法測(cè)量了Perugia及其周圍的巖石運(yùn)動(dòng)。研究人員將GPS設(shè)備安放在巖石上，如同車載的GPS系統(tǒng)可以利用全球定位衛(wèi)星告訴人們汽車相對(duì)于目的地的位置一樣，大地測(cè)量網(wǎng)可以告訴人們巖石的相對(duì)位置，通過反復(fù)測(cè)量則可以確定巖石是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

Hreinsdóttir說，在一些情況下，由于GPS站點(diǎn)的距離過于遙遠(yuǎn)，不能將非常小的地球運(yùn)動(dòng)歸因于像 Alto Tiberina這樣的斷層。但佩魯賈大學(xué)(University of Perugia)已于2005年在Perugia地區(qū)建立了密集的GPS站網(wǎng)。

亞利桑那大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)分析了來自19個(gè) GPS臺(tái)站的數(shù)據(jù)，這些臺(tái)站分布在Perugia周圍半徑約為50 km的范圍內(nèi)。如此密集的臺(tái)站和多年的觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)于研究Alto Tiberina斷層的細(xì)微運(yùn)動(dòng)來說至關(guān)重要。

Hreinsdóttir表示，這項(xiàng)研究是了解Perugia地區(qū)地震災(zāi)害問題的諸多研究項(xiàng)目中的一項(xiàng)，而且可能還適用于世界上存在低角正斷層的其他地區(qū)。Bennett則表示許多類似斷層被認(rèn)為處于非活動(dòng)狀態(tài)，如美國(guó)西部、意大利、希臘、西藏等一些地區(qū)的此類斷層。

目前，Bennett和亞利桑那大學(xué)的地球科學(xué)博士生Austin Holland正在調(diào)查美國(guó)亞利桑納州的低角正斷層。Catalina滑脫斷層(Catalina Detachment)就是這樣一種斷層，該斷層參與了圖森市(Tucson)北邊的 Santa Catalina山脈和西邊的Rincon山脈的形成。

Bennett表示，Catalina滑脫斷層在歷史上從未有發(fā)生地震的記錄，因此不能確定其是否處于活動(dòng)狀態(tài)。從Alto Tiberina斷層的研究結(jié)果來看，Catalina滑脫斷層可能在非常緩慢地滑動(dòng)，并不會(huì)產(chǎn)生地震。如果沒有大地測(cè)量的先進(jìn)技術(shù)，這種運(yùn)動(dòng)可能無(wú)法被察覺。Bennett說，“這種技術(shù)現(xiàn)在已發(fā)展到非常先進(jìn)的地步，即使是非常細(xì)微的運(yùn)動(dòng)我們也肯定能探測(cè)到?！?/p>

為了更好地評(píng)估圖森地區(qū)的地震風(fēng)險(xiǎn)，Bennett研究團(tuán)隊(duì)正在以測(cè)地學(xué)方法重新核實(shí)20世紀(jì)90年代末美國(guó)國(guó)家大地測(cè)量局(National Geodetic Survey)對(duì)亞利桑那州南部的測(cè)量結(jié)果。他說，“現(xiàn)在我們可以走出去重新測(cè)量，看看這些位置在過去10年間都發(fā)生了哪些變化?！?/p>

該測(cè)量項(xiàng)目已于2009年早期開始，目前有關(guān)數(shù)據(jù)正在分析中，相信Bennett很快將可以告訴人們圖森地區(qū)山脈在過去10年中的運(yùn)動(dòng)速度。

資料來源:http:∥uanews.org/node/27109

原題:Slowly slip-sliding faults don't cause earthquakes，study suggests

(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家科學(xué)圖書館蘭州分館/中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)信息中心 趙紀(jì)東 譯)

(譯者電子信箱，趙紀(jì)東:zhaojd@llas.ac.cn)

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10.3969/j.issn.0235-4975.2010.05.005