Andrea Llenos 和他的同事通過理論分析進(jìn)一步證明:前弧盆地下方的俯沖帶發(fā)生的華東地震比這個盆地以外的其他地方大。
一個構(gòu)造板塊滑到另一個構(gòu)造板塊的俯沖帶是地質(zhì)時代火山彈。因為非常長的斷層的長度很有可能沿著這些地區(qū),發(fā)生世界上最大的地震。然而,特定地震的運動一般是循著導(dǎo)致一些地震突然停止,而另一些地震不斷發(fā)生并成為大地震的俯沖帶而變化的。弄清楚這種變化的原因,可使科學(xué)家們更好地評估這個特殊地方的地震災(zāi)害。
一種推向是大范圍滑動發(fā)生在被稱為前弧盆地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)下方,也就是仰沖板塊已經(jīng)沉降并且形成大片填滿沉積物的活動性俯沖帶的地方。有關(guān)這一推想的更多的證據(jù)發(fā)表在9月6日出版的《地質(zhì)研究學(xué)報》上。
馬薩諸塞州伍茲.霍爾海洋研究所的Andrea Llenos和Jeff McGuire 收集整理了包括2005年3月蘇門答臘8.7級地震在內(nèi)的15個大地震的數(shù)據(jù),察看了不同斷裂帶部分在40km寬,大約160km長的斷裂路徑穿越代表前弧盆地的重力低地區(qū),McGuire解釋說。因為這些盆地填的是低密度沉積物而不是堅固的巖石,他說。這些沉積物通常密度低,所以就形成較低的重立場。因此科學(xué)家可將它們繪制下來。這個考察小組將斷裂地區(qū)與重力測量結(jié)果進(jìn)行比較后指出:當(dāng)前弧盆地發(fā)生地震時,15個地震事件中有11個地震事件釋放出最大能量。然而,當(dāng)斷裂延伸到盆地外重力高的地區(qū)時,地震就停止了。通過實驗室實驗,科學(xué)家們進(jìn)一步認(rèn)識到溫度和礦物學(xué)等其他因素對斷層這一特殊地段上能否發(fā)生地震有很大影響,McGuire說。“我們知道有些巖石可以引發(fā)地震,而有些卻不能,”這就是為什么我們關(guān)注前弧盆地出現(xiàn)和發(fā)生滑動的原因是因為它提出了除溫度和礦物學(xué)以外的其他機(jī)理。
這一發(fā)現(xiàn)使我們對長期以來地震活動規(guī)律影響快要斷裂的斷層特殊區(qū)域的假設(shè)表示懷疑。如果一個地震事件已波及到一個目前已斷裂的地區(qū),那么完全沒有足夠的應(yīng)力使另一個斷層很快就發(fā)生地震,McGuire說。例如,研究人員認(rèn)為蘇門答臘-安達(dá)曼群島斷層南端不會很快再次發(fā)生地震,因為在2004年12月發(fā)生的9級地震已經(jīng)釋放了相當(dāng)多的應(yīng)力。然而,前弧盆地并不在同一個地震周期的時標(biāo)上形成的。地震每隔幾百年發(fā)生一次,前弧盆地需要上千年的時間才能形成,加州理工大學(xué)帕薩迪娜分校的Mark Simons說。“你需要1公里的地形創(chuàng)建與前弧盆地有關(guān)的重力異常,而你花幾百年的時間卻不能形成1公里的地形,”他說。該研究指出,前弧盆地是確定地震釋放最大能量的地方,而不是應(yīng)力。Llenos和 McGuire所看到的前弧盆地和滑動之間關(guān)系的事實是“令人關(guān)注”的,Simons說。“如果這個假設(shè)能經(jīng)受住時間的檢驗,那就是說俯沖帶上的大地震的地點應(yīng)確定在上千年的時間刻度。”
由前弧盆地造成的大滑動的機(jī)制迄今還不清楚,McGuire說。研究人員在前弧盆地同一個地方看到的滑動比在該盆地外的地方的滑動大,這恰好說明這兩者之間的相互關(guān)系,他說。但是,如果前弧盆地的現(xiàn)狀告訴你下次發(fā)生8級地震時什么地方滑動最大的話,那么你就可以預(yù)報那個地方災(zāi)害最大。例如,俄勒岡和華盛頓的卡斯凱迪亞俯沖帶的一部分距前弧盆地很近,而另一部分卻相對較遠(yuǎn)。“但是并不是說遠(yuǎn)離盆地的地方就沒有危險。