北美西海岸的两大断层系统——卡斯卡迪亚俯冲带和圣安德烈亚斯断层——似乎比地质学家们意识到的要友好得多。一项新研究表明,一个断层上的活动可能引发另一个断层的地震,这带来了令人愉悦的紧密时间顺序上的地震双重奏。

“我们习惯了听说‘大地震’——卡斯卡迪亚——是那种灾难性的巨大事件,”俄勒冈州立大学的海洋地质学家、该研究的主要作者克里斯·戈德芬格说。“结果发现,这还不是最坏的情况。”因为,你知道,为什么只来一场末日地震,当你可以来两场呢?

为了揭示这种隐藏的关系,戈德芬格和他的同事们检查了海底的沉积物岩心,保存了大约3100年的地质历史。他们专注于浊积岩——通常由地震引发的海底滑坡留下的沉积层。通过比较两个断层系统的浊积岩层,研究团队发现了结构和时间上的相似性,表明卡斯卡迪亚和北圣安德烈亚斯断层之间可能存在同步性。

精确确定时间很棘手,但戈德芬格指出,在过去1500年中有三个案例——包括最近一次1700年的事件——数据表明地震发生在几分钟到几小时内。这在地质学上相当于“我们需要谈谈你的计划”。

这种联系对灾害准备有重大影响。“我们可以预期,仅一个断层上的地震就会耗尽整个国家的资源来应对,”戈德芬格说。“如果它们同时发生,那么旧金山、波特兰、西雅图和温哥华都可能在一个压缩的时间段内处于紧急状态。”

科学家们长期以来一直怀疑断层可能相互作用,但现实世界的证据很少——唯一有记录的例子发生在苏门答腊,2004年和2005年两次大地震相隔三个月。戈德芬格的兴趣可以追溯到1999年的一次研究航行,当时他的团队意外漂移到加州门多西诺角以南55英里处,进入了圣安德烈亚斯断层带。他们没有放弃这次旅行,而是在那里收集了一个沉积物岩心——并发现了一些奇怪的东西。

通常,浊积岩底部是粗糙物质,顶部是较细的沉积物。这个岩心的模式相反:粗糙的沙质物质在较细的粉砂质沉积物之上。研究团队得出结论,下层是在一次大的卡斯卡迪亚地震期间形成的,而上层的粗糙物质来自随后沿附近圣安德烈亚斯断层的事件。放射性碳定年证实,这些“双峰”是由时间紧密的地震造成的,而不是余震或无关事件。

所以,西海岸的居民们,你们的应急包里现在应该包括一种讽刺感。该研究有来自俄勒冈州立大学、NOAA、华盛顿大学、德国施普林格自然集团、加州保护部和西班牙安达卢西亚地球科学研究所的研究人员参与。