科學家解碼隱藏斷層線線索 助預測下一次大地震

新的研究在地震預測方面有了驚人的發現：斷層面上微小的弧形刮痕。這些痕跡揭示了過去地震的起始位置以及擴散方式，為預測未來地震活動提供了新工具。目前，此技術正被應用於全球主要斷層線，包括加州地震多發區。

科學家研發出一種研究斷層的新技術，透過揭示地震的起始位置、擴散方式以及可能造成最大破壞的地點，有望提升地震預測能力。近期發表在《地質學》期刊的一項研究介紹了此方法，它有助於識別過去地震的起始點和運動模式。瞭解這些細節對於預測未來主要斷層線上地震的發展至關重要。

研究人員發現，地震會在斷層面上留下微妙的弧形刮痕，就如同高速轉彎後的輪胎痕跡。透過分析這些痕跡，科學家能確定地震傳播到特定位置的方向。加州大學河濱分校的地質學家、論文第一作者尼克·巴思解釋道：「斷層面累積了這些弧形刮痕，在此之前，我們不知道要尋找它們，也不曉得如何解讀。」

在包括2019年加州里奇克雷斯地震在內的多次大地震後，人們在斷層表面觀察到了這些弧形刮痕。電腦模擬證實，這些痕跡的形狀和方向揭示了地震的移動方向。這項研究首次證明，此方法可用於確定史前地震的位置，它能應用於全球斷層，幫助預測未來可能發生的地震影響，提升全球的災害評估能力。

巴思表示：「這些刮痕顯示了過去地震的方向和起源，有可能為我們提供未來地震可能起始和移動方向的線索。這對加州尤為重要，在聖安德烈亞斯或聖哈辛託等斷層上，預測地震方向能更準確地預測其影響。」

地震的起始點和移動方向對震動強度以及人們感受到震動的時間有很大影響。例如，科學家指出，起源於索爾頓海附近聖安德烈亞斯斷層、向北傳播的大地震，相比離洛杉磯更近但背離洛杉磯方向移動的地震，會向洛杉磯地區釋放更多破壞效能量。更樂觀的是，起始點更遠的地震能讓手機警報系統在震動到達前大約一分鐘向洛杉磯居民發出警告，從而挽救生命。

紐西蘭的阿爾卑斯斷層以大型地震發生時間規律著稱，這使其成為研究斷層行為更直接的選擇。已知該斷層每隔約250年就會有規律地斷裂。這項研究為阿爾卑斯斷層提供了兩個有價值的見解。其一，1717年最近一次的地震是由南向北移動，模擬顯示此情景會對人口密集地區造成更大震動。其二，確立了大型地震可以在斷層的兩端起始，此前人們並不知曉此事。

巴思稱：「我們現在可以運用在阿爾卑斯斷層上開發的技術和專業知識，去研究世界其他地方的斷層。由於南加州近期發生大地震的可能性很高，在聖安德烈亞斯斷層上尋找這些弧形痕跡顯然是一個目標。」

最終，巴思和他的團隊希望全球地震科學家都能開始應用這項新技術，揭開各地斷層的過去歷史。巴思尤其熱衷於在加州的斷層網路，包括惡名昭彰的聖安德烈亞斯斷層，應用此技術，以提升美國地震最頻繁地區之一的預測能力和防災準備。他說：「毫無疑問，這一新知識將增強我們對加州乃至全球地震活動的理解和建模能力。」

參考文獻：《紐西蘭阿爾卑斯斷層古地震的破裂方向，由弧形擦痕線記錄》，作者尼古拉斯·C·巴思、傑西·R·克爾斯、蒂莫西·A·利特和拉斯·J·範迪森，2024年10月7日發表於《地質學》。DOI：10.1130/G52543.1