地质学家警告:育空地区的廷蒂纳断层可能引发大地震
维多利亚大学 (UVic)的一项新研究引起了人们对加拿大西北部育空地区新发现的地震威胁的关注。加拿大育空地区一处主要断层长期以来一直被认为处于休眠状态,但最近显示出地震活动的迹象。
廷蒂纳断层绵延约1000公里,向西北方向横穿该地区,在其地质历史中共横向移动了450公里。几十年来,科学家们一直认为这条断层已经休眠了4000多万年。但借助卫星、飞机和无人机等先进地形成像技术,研究人员如今在道森市附近发现了一条130公里长的断层,该断层显示出第四纪(跨越过去260万年至今)发生过几次大地震的迹象。这表明该断层可能仍然活跃,并且未来可能引发强震。
“过去几十年来,廷蒂纳断层沿线探测到过几次3至4级的小地震,但没有任何迹象表明该断层可能存在大规模断裂,”维多利亚大学新近博士毕业生、《地球物理研究快报》近期文章的主要作者塞隆·芬利说道。“高分辨率数据的不断涌现促使我们重新审视该断层,寻找地貌中史前地震的证据。”
在加拿大大部分地区,地震危险性评估都基于历史地震记录,包括原住民口述历史、档案文献以及现代地震台网的读数。然而,这些资料仅能追溯到几百年前。相比之下,主要断层在两次大地震之间可能潜伏数千年,这意味着如果没有地质调查,重要的地震风险可能无法被发现。
揭开景观的隐藏线索
当地震规模较大且/或震源较浅时,它们通常会破坏地球表面,并在地貌中形成一种线性特征,称为断层崖。这些特征可以在地貌中持续存在数千年,通常长达数十至数百公里,但宽度和高度只有几米。在加拿大等森林茂密的地区,这些特征很难被发现,需要极高分辨率的地形数据才能识别。
该团队由维多利亚大学、加拿大地质调查局和阿尔伯塔大学的研究人员组成,他们利用来自卫星图像的ArcticDEM数据集的高分辨率地形数据,以及利用飞机和无人机进行的光探测和测距(激光雷达)勘测数据。他们确定了一系列贯穿道森市20公里范围内的断层崖。
至关重要的是,他们观察到,已有260万年历史的冰川地貌在断层崖上横向偏移了1000米。其他已有13.2万年历史的冰川地貌横向偏移了75米。这些发现证实,该断层在第四纪时期的多次地震中发生过滑动,每次地震可能都滑动了数米。此外,已知已有1.2万年历史的地貌并未因断层偏移而发生偏移,这表明自那时以来没有发生过大规模断裂。该断层持续以平均每年0.2至0.8毫米的速度累积应变,因此构成了未来的地震威胁。
迫在眉睫的地震威胁
“我们确定,未来廷蒂纳断层发生的地震可能超过7.5级,”芬利说。“根据数据,我们认为该断层可能处于地震周期的相对较晚的阶段,在过去的12000年里积累了6米的滑移量,或者说应变积累。如果这些滑移量释放出来,将会引发一场强震。”
7.5级或以上地震将导致道森市发生剧烈摇晃,并可能对附近的高速公路和采矿基础设施构成威胁。除了地震摇晃带来的危险之外,该地区还容易发生山体滑坡,而山体滑坡可能由地震引发。道森市正北的穆塞希德山体滑坡和育空河对岸新发现的桑尼代尔山体滑坡均显示出持续不稳定的迹象。
加拿大国家地震危险性模型 (NSHM) 涵盖了育空地区中部地区发生大地震的可能性,但廷蒂纳断层目前尚未被认定为离散的地震发源断层。该团队的最新研究成果最终将被纳入 NSHM,为抗震建筑规范和其他保护人类生命和关键基础设施的工程标准提供参考。研究结果还将与地方政府和应急管理人员分享,以提高其社区的抗震准备能力。
编译自/scitechdaily