地震與活動斷裂的關係就像是母與子,活動斷裂就是孕育地震的溫床。大型活動斷裂多存在於大陸和大洋的板塊邊界,由於板塊的相互碰撞擠壓,能量不斷的集聚,最終導致岩層斷裂,釋放能量產生地震。著名的聖安德烈斯斷裂,是世界上最長的斷裂,總延伸長度超過1200公里,就發育在美洲板塊與太平洋板塊的拼合處。太平洋板塊往西北方向移動,俯衝到往西南方向運動美洲板塊下方,兩個板塊相互滑動形成了剪下邊界,形成了非常活躍的地震帶。正因為如此,美國西海岸加利福尼亞西南部的舊金山也成為了坐落在地震帶上城市。
歷史上有記載,1906年舊金山發生的7.8級大地震,對舊金山整座城市造成了巨大的破壞,大量的房屋建築倒塌,交通癱瘓,地震還引發了大火,因災死亡人數超過3000人。
距上次地震已經發生超過100多年,聖安德烈斯斷裂在此期間不斷累積能量,有研究表明,這條斷裂的地震發震週期為200到300年,因此,未來的某一天,也許這座城市還將面臨一次地震的破壞洗禮。
隨著人類科技的進步,地學領域應用成果的深化,我們已經可以透過儀器裝置和技術手段對斷裂和地震進行研究和監測,並掌握了一定的規律。加州大學伯克利分校的地學研究團隊聯合美國地質調查局,已經對聖安德烈斯斷裂進行了多年的監測,並形成了一套成熟的預警系統。加州大學伯克利分校所建設的地震監測實驗室,整個加利福尼亞州北部的地震臺網都在該實驗室執行。目前,Richard Allen教授的團隊正在努力建立美國西部的地震早期預警系統。該系統會在地震發生後,在地震波到達之前的幾十秒鐘釋出預警。
其實,美國在過去10年裡,一直致力於對斷層的多手段監測。其中,透過GPS實時監測,發現微小地震與斷層地表蠕滑形變存在非常好的相應關係,該項技術不僅能夠實現斷層水平蠕變的監測(精度約2-3mm),同時能夠實現垂直蠕變的監測(精度約5-6mm)。而我們國家的北斗已經和地表水準監測進行了更加深度的結合,精度更高,資料更準確。
北京的活動斷裂研究已然走在了前列,深入的機理研究工作和實時監測將會為我們的城市保駕護航。科學無止境,不久的將來,地震的監測預警一定能夠提升到新的高度。