地壳上隐藏的断层 — 守望台线上书库

地壳上隐藏的断层

1994年8月18日，阿尔及利亚发生强烈地震，至少有171人不幸罹难。伤者数以百计，盈千累万的人无家可归。几个星期前，玻利维亚、哥伦比亚和印度尼西亚也先后发生过大地震，合共有数百人遇难身亡。

你知道上述国家曾遭遇这样的严重灾祸吗？除非你身受其害，又或者在邻国居住，否则你可能懵然不知。另一方面，每逢美国加利福尼亚州发生大地震，消息都不胫而走，当局几乎可以即时提供有关地震的科学数据。

原因是，加利福尼亚州南部各地设有700多个地震检波器，即使小至1.5级的地震也被记录在案；科学家对其他地震带所进行的研究，始终不及加州南部那么彻底。在那儿聚居的地震学家为数众多；有关该区的地震消息源源不绝，这就是原因所在。

近期发现

这么广泛的研究无疑对多国的科学家大有助益，他们不但了解地震成因，还尝试各种探测方法，以求及早提出警告，避免造成伤亡。在环球各地，每年发生的大地震约达40场；地震既可造成严重破坏，上述的科技设施就显得不可或缺了。此外，还有规模较小的地震；这样的地震虽然没有引发灾害，强烈程度却足以令人感觉得到。规模较小的地震年年发生，频密程度由4万至5万次不等！

显然，大部分地震都是由于地下岩层的大型岩块断裂而引发的。地下岩层一旦承受重压，岩块就会断裂，并迅速发生地壳移位。这样的移动通常沿着地壳的断口发生；断口又称为断层。

科学家多半能够在地图上给断层定位，把地震带标示出来。为什么我们仅是说“多半”呢？原因是，科学家近来获知，他们所绘制的地图并不如想象般那么翔实。举例说，最新的资料显示，在加利福尼亚州，可测量的地震大多数是沿着隐藏的断层发生的。科学家为此烦恼不安。以往地质学家认为，某些地带不属震区，如今不少事例却表明，这些区域也地震频仍。

美国地质测量局的罗斯·斯坦和俄勒冈州立大学的罗伯特·耶茨都是地球学家。据他们所称，“地势平缓起伏或褶皱的地形一般来说可算威胁最小。这样的地势并不险峻，使人自觉可以高枕无忧，对危险不加警惕。”不过，他们的研究报告却指出，褶皱的拱形岩层下面藏有引发地震的活断层。由于积存了大量石油，大部分活断层已被开发。这些断层一直未为科学家所发现，原因是什么？地下断层到底构成多大的威胁？

不容忽视的威胁

地质学家久已认识到，岩层既可以被挤压，也可以形成褶皱，像起皱的小地毯一样。他们一度普遍认为，这是个稳步渐进的过程。可是，最近的研究报告却表明，活性褶皱岩层会像波浪般突然急剧骤升。仅在短短几秒钟内，上升幅度可高达5米！这样的褶皱式移动把下面的岩层紧紧压缩。下面的岩层因压缩所产生的应力而深深裂开，弄致岩石碎块倾斜地互相覆盖。表面看来，隐藏在褶皱岩层内的活断层于人无害，却可以不知不觉间酿成地震，甚至连地震学家也察觉不到。有些断层却可在地面看见；像显而易见的断层一样，地下断层的活动也能引起强烈地震。

1994年1月17日，洛杉矶附近的诺斯里奇镇发生地震。这个新近的事例足以表明，隐藏的断层可招致多么严重的后果。这场地震是由断层深处的活动引起的，活动范围位于地面以下8至19公里。在此之前，科学家对这个断层简直一无所知。这个隐藏断层所触发的地震毁坏了大量财物，同时造成重大伤亡：有9000多人受伤，61人遇难。

据科学家推测，不但在加利福尼亚州，而且在阿尔及利亚、阿根廷、亚美尼亚、加拿大、印度、伊朗、日本、新西兰和巴基斯坦，好几场大地震都是由隐藏的断层引起的。过去数十年来，上述国家发生了多场地震；这些地震使盈千累万的人不幸罹难，其中有不少场地震很可能是由隐藏的断层所触发的。

现今科学家要面对的挑战就是，找出活性褶皱岩层的位置，并且预计这样的岩层有多大可能引发地震。表面看来，绵延起伏的丘陵地带对人无损，但科学家再也不敢掉以轻心，妄自低估其破坏力了。

［第22页的附栏］

洛杉矶的地壳日渐皱缩？

在加利福尼亚州洛杉矶的地面下，由于断层和褶皱岩层纵横交错，使该区的地震风险奇高。圣安德烈亚斯断层的弯曲部分产生压缩现象，邻近的洛杉矶盆地顺理成章地吸收了大部分的压应力。（可参看《儆醒！》1994年7月22日刊，第15-18页。）据当地的地质学家估计，压缩所形成的褶皱可能会缩减洛杉矶盆地的面积，缩减的面积每年多达四分之一英亩。

［第21页的图片鸣谢］