圣安德列斯断层南部震动暗示加州地震风险增加 o_8Wnx^
美国加州大学伯克利分校科学家的最新研究表明，地震活动断层区地下震动的增加可能标志着断层闭锁区应力的增加，这很可能增加大地震发生的可能性。 6l' J!4*qY
地震学家Robert M. Nadeau及其研究生Aurélie Guilhem通过对圣安德列斯断层（加州帕克菲尔德地区附近）上布设的众多监测仪器的一部分研究得出了上述结论。该项研究得到了美国地质调查局（USGS）和美国国家科学基金会（NSF）的资助，其相关研究成果发表在2009年7月10日的Science上。 3{)!T;W d
研究人员发现，在2003年San Simeon发生6.5级地震和2004年帕克菲尔德发生6.0级地震后，加利福尼亚Cholame附近的圣安德列斯断层一闭锁区末端的应力发生了增加现象。与此同时，震动也变得更加频繁，这些震动一直持续到其频率明显高于前两次地震发生前的震动频率时。 8Kw,
1O:
研究人员认为，震动频率的增加可能暗示着应力在圣安德列斯断层的这一区段快速积累，其累积速度远超过去。这段断层曾于1857年造成了加州Fort Tejon地区的7.8级大地震，同时，圣安德列斯断层帕克菲尔德段的西北沿线也每隔20～30年发生一次强烈地震。 f$76p!pDa
Nadeau称，他们已经证明地震可以引发断层闭锁区的震动，但还没有证据能够表明未来的任何地震趋势。但是，如果地震引发震动，那么引发震动的压力也可能能够引发地震。 |\2> n!
虽然地震是一个相对短暂的事件，其起源深度通常情况下不超过地下15 km（在加州），但震动是一个持续性的事件，其低水平的隆隆声可能来自于地表下15～30 km处。由于地下流体运动的原因，震动在火山附近非常普遍，但是，2002年在日本的一个俯冲带（一洋底于该处在大陆下滑动）也意外地发现了震动事件。 cO$xT;kK
随后，震动现象在美国俄勒冈州华盛顿县和加拿大不列颠哥伦比亚省的卡斯卡底俯冲带（太平洋板块于此处在北美大陆板块下俯冲）被发现。2005年，Nadeau将由布设于帕克菲尔德的井下应变仪监测到的神秘“隆隆声”确定为震动活动，从那以后Nadeau一直在研究震动现象。 nW)?cQ
I
与日本和卡斯卡底的震动地点不同的是，帕克菲尔德地区是一个走滑断层，太平洋板块于此处相对于北美板块做水平运动。帕克菲尔德的震动是卡斯卡底和日本震动的较小版本，其大多数震动持续3～21 min，而卡斯卡底发生的一些震动则持续数天。
)SZzA'
因为几乎在所有已知情况下，震动起源于闭锁区（多年中未曾发生移动的一个断层片段，具有很高的地震风险性）的边缘，因此，震动活动的增加可能意味着地震前的应力增加，Nadeau的研究成果大大加强了这种认识。在新的研究中，Nadeau和Guilhem确定了近2 200次震动的位置，这些震动在2001～2009年间由沿圣安德列斯断层布设的井下应变仪所监测到。在此期间发生了两次地震，一次是2003年12月22日发生在San Simeon（距离帕克菲尔德60 km）的地震，另一次是2004年9月28日发生在圣安德列斯断层上的帕克菲尔德地区的地震。 'ZJb`
在San Simeon发生地震前，圣安德列斯断层帕克菲尔德段和Cholame段下方的震动活动非常小，但地震发生后，震动频率便增加了一倍，而在帕克菲尔德发生地震后，震动频率则增大到以前的6倍。很多震动活动发生在帕克菲尔德南部和Cholame镇周围的一条25 km的断裂带（圣安德列斯断层的一部分）上。只有不到10％的震动发生在帕克菲尔德上方的同等距离内，靠近Monarch Peak。Cholame位于圣安德列斯断层一闭锁区的北端，而Monarch Peak则不是。Nadeau却指出，Monarch Peak是圣安德列斯断层上一个相对比较复杂的区域，其在1857年发生破裂，引发了Fort Tejon的7.8级地震。 en>n\;U
现在，震动活动仍然很强，比San Simeon地震前高一倍，而且定期还会出现震动高峰，以前是大约50天出现一次，而现在则大约100～110天出现一次。 QJ&]4*>a
在帕克菲尔德地震前曾监测到一系列的前震，Nadeau非常希望能够发现未来地震前的类似震动活动。 q68CU~i*
Nadeau指出，目前科学家对于震动的来源仍然有一些困惑。一些科学家认为，地下流体的运动产生了震动，比如地下岩浆、水和气体的运动引发了火山震动。Nadeau则比较倾向于另一种观点，非火山震动产生于含有热软岩（hot soft rock）的地球深部区域，热软岩有点像橡皮泥，除了像花生糖那样嵌入的少数硬岩外，通常情况下其流动不会产生地震。脆性内含物的破裂可能会导致小地震群的出现，进而产生微弱的隆隆声。 :w q][0 )
如果震动由许多小地震组成，每次震动应该像大地震一样有一个P波和S波，而这些震动发生叠加将产生隆隆声。 S B~opN
震动更多的由剪应力引起，而不是压应力（compressional stress），与地下流体的运动相比，震动更多的与断层带的变形相一致。研究人员绘制的地下震动图表明，震动并不仅限于断层平面，这说明断层在向地壳更深处俯冲时发生了扩张。Nadeau表示，不论其原因是什么，震动并没有释放很多的应力或者使断层的灾害风险降低，它们只是反映出了邻近闭锁断层的应力变化。 yg.o?eML
Guilhem称，虽然由于来自海洋和人类活动的噪音使得震动难以被监测到，但是当前世界范围内的地震学家仍在寻找断层系统附近的震动活动。短暂的震动活动已经在一些断层上被监测到，这些震动由遥远处的大地震引发（2002年阿拉斯加Denali发生地震，其引发了北加州Calaveras断层的震动），而发现这些震动的地点则可能成为研究的焦点区域。
