大家好,我是魅力科学君,今天我们要聊的话题是:在一项近日发表在《地球物理研究快报》上的新研究中,科学家提出警告称,有一个沉睡1.2万年的大地震断层正在苏醒。
根据介绍,这个大地震断层被称为廷蒂纳断层(Tintina fault),它像一道巨大的伤疤,从加拿大西北部的育空地区(Yukon Territory)斜切而过,一直延伸到美国的阿拉斯加,全长约1000公里。
人们此前普遍认为,虽然廷蒂纳断层在遥远的过去曾经非常活跃,但现在的它已经没有什么威胁了,而近几十年的监测数据似乎也印证了这一点,除了偶尔几次微不足道的3到4级小地震之外,廷蒂纳断层都表现得非常平静。
然而过去对该区域的地震研究,很大程度上依赖于历史记录和近现代的仪器监测,这些记录加起来不过几百年,对于以万年甚至百万年为活动周期的地震断层来说,就像用一秒钟的观察去判断一个人的一生一样,显然是远远不够的。
所以想要真正地了解廷蒂纳断层的“脾气”,科学家就需要去寻找它在遥远过去留下的地震痕迹。
在廷蒂纳断层有一个长度约为130公里的区域,由于不曾在远古时期的大规模冰期中被冰川完全覆盖,因此这里保留了相对最古老的地貌。这就给了科学家一个绝佳的机会,让他们可以像考古学家一样,在这个区域中寻找断层在过去的活动中留下地震痕迹。
在此次研究中,科学家动用了包括卫星、飞机和无人机等各种技术手段,以前所未有的精度绘制出了该区域的高分辨率地形数据。
通过对数据进行仔细分析,科学家发现在断层的两侧,有两个非常重要的参照物:一个是距今约260万年前的古老地貌,另一个则是距今约13.2万年前、由冰川融水冲刷形成的阶地。
通过测量这些地貌在断层两侧的水平错位距离,科学家发现,那个260万年前的古老地貌,被错开了大约500到1500米,而那个13.2万年前的阶地,则被错开了65到85米。
这清楚地表明了,廷蒂纳断层并没有像之前以为的那样平静,科学家根据测量数据计算出,在过去的漫长时间里,廷蒂纳断层的平均滑动速率大约是每年0.2到0.8毫米。
最关键的发现来了:科学家注意到,那些形成于1.2万年前(也就是最后一个冰河时代结束时)的地貌,几乎没有任何变形的迹象。
这个发现非常重要,因为它告诉我们,廷蒂纳断层的最后一次“暴怒”,发生在至少1.2万年以前,从那以后,它都异常地安静。
或许你会认为,1.2万年都没事,那不就说明它已经彻底平静了吗?其实不然,实际上,这恰恰是科学家给出警告的原因,因为对于一个活跃的大地震断层来说,长期的沉睡,很可能是在为下一场强烈的爆发积蓄能量。
这就好比是两块被强力胶粘在一起的木板,你用力向相反方向拉扯它们,一开始,木板会保持不动,但你施加的力量却在不断地累积,当累积的能量超过了胶水的粘合力时,木板就会“砰”地一声猛然错开。
要知道廷蒂纳断层两侧的运动并没有停止,尽管其速度看上去很慢(每年0.2到0.8毫米),但按其平均值来计算,在这1.2万年的“沉睡期”里,它却已经累积了大约6米的“滑动亏损”(slip deficit)。
根据理论模型推算,这样的“滑动亏损”已经非常接近临界值,也就是说,这个沉睡1.2万年的大地震断层正在苏醒,而如果其积蓄的能量在一次地震中全部释放出来,其震级将会超过里氏7.5级。
科学家表示,此次研究揭示了以前未被认识到的地震风险,并据此发出基于证据的警告,对于周边区域的人们来讲,应该尽快部署或加强监测设施,提升基础设施的抗震能力,从而为不确定的未来做好更充分的准备。
参考资料:Large Surface‐Rupturing Earthquakes and a >12 kyr, Open Interseismic Interval on the Tintina Fault, Yukon, Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2025GL116050