美國海底發現43公里寬巨大外楔,或引發9級強震,61米高巨大海嘯

1700年1月26日晚,夜的帷幕降臨到太平洋東北岸,潮水瘋狂地沖向海岸,撞擊在巨大的巖石上,發出雷鳴般的吼聲。

那時美國還沒有成立,從溫哥華島到北加州,沿海原住民部落的人們在忙碌一天后,進入了甜美的夢鄉。

21點左右,隨著天邊一道道藍光閃過,大地突然劇烈搖動起來,人們沖出自己的窩棚和房屋,女人小孩驚叫哭喊,亂作一團。土著們心里充滿絕望,因為傳說中的雷鳥終于降臨了,它用巨大的翅膀發出陣陣雷聲和閃電,與海里的鯨魚殊死搏斗,頓時天崩地裂,巨大的海浪沖上陸地,將近岸的村莊席卷一空,所有原住民和他們的家園,一起消失在茫茫大海里。

當然,這不是雷鳥和鯨魚的戰斗,而是一場8.7級-9.2級的地震襲擊了卡斯凱迪亞俯沖帶,長達1100公里的斷層破裂,整個地塊平均掉落了20米。

幾個小時后,太平洋西海岸,一場莫名其妙,突如其來的海嘯襲擊了日本,整個城市仿佛突然掉落到一條大河里面,巨大的海嘯間歇性地沖刷了7次,直到中午過后才完全平息,很多房屋和人們都被沖走了。由于沒有地震發生的跡象,人們將這次海嘯稱為孤兒海嘯。

這次地震被稱為1700年卡斯凱迪亞地震,由于美國原住民沒有文字記載,都是口口相傳,因此這次地震的確切發生時間,是現代人通過日本的海嘯資料推斷出來的。據信這次地震導致的海嘯在美加西海岸有20米高,在日本海岸也有12米高,造成了巨大的破壞和傷害。

但這并不是最可怕的,卡斯凱迪亞俯沖帶是極為活躍的斷裂帶,平均每500年就會發生一次8級以上的大地震,并且通常都會伴隨海嘯。除1700年那次地震外,估計在公元1310年、公元810年、公元400年、公元前170 和公元前600年都發生過大地震。

此前已有研究表明,卡斯凱迪亞俯沖帶未來50年發生9.0級以上地震的可能性高達15%,引發的海嘯可能高達30米,將對經濟發達的美國加州及加拿大沿岸造成巨大破壞,并且很可能成為北美歷史上最嚴重的自然災害。

而一項最新的研究卻發現,情況可能比預期的還要糟糕得多,南加州大學地球科學副教授西爾萬·巴博特和中國科學院南海海洋研究所的邱強,在過去兩年里研究了200年來全球發生的11次海嘯,這些海嘯涉及到強度7.1至8.2級的「較小」地震,但產生的海嘯卻極為巨大,一直困擾著全世界的科學家們。

研究人員最終發現,海嘯的高度和增生柱的外楔寬度有關。所謂增生柱,也稱增生楔,是大洋板塊在板塊匯聚邊界的海溝處向地幔俯沖時,被上面的大陸板塊刮削下來的深海沉積物、洋殼碎片以及島弧火山噴發的碎屑,堆積到海溝面向陸地一側形成的。

簡單來說,外楔就是俯沖帶沉積物堆積的地方,巴博特因而將其成為俯沖帶的垃圾袋。巴博特發現,外楔越寬,斷層越多,海底移動的機會就越大,海嘯就可能越極端。

研究人員發現卡斯凱迪亞俯沖帶的巨大外楔寬度達到了15到43公里,在校準外楔寬度和地震矩的冪律關系后,他們估算出如果下次大地震發生,沿主要俯沖帶的最大海嘯可能會高達61米,這意味著比此前科學家們估計的還要高出一倍。而在伊朗和巴基斯坦海岸,如果發生9級強震,引發的海嘯更高達90米。

這是一個什麼概念呢?2011年3月11日,日本東北地方太平洋近海發生9.1級地震,引發了最大爬高40.1米的巨大海嘯,導致大規模的地方機能癱瘓和經濟活動停止,部分城市更遭受毀滅性破壞,共有19,747人倒下,2,556人失蹤,6,242受傷,更有1,292,417棟房屋被破壞,是日本二戰后損失最慘重的自然災害。

而美國加州、西雅圖到加大溫哥華,也是經濟極為發達,人口眾多的地區,如果真的引發9級以上強震和61米高的巨大海嘯,損失無疑將極為慘重,目前僅僅按30米海嘯來做準備,可能并不足以減輕損失。

當然,科學家們也認為,外楔并不是唯一影響海嘯規模的變量,海底坡度和整體地形也會起作用,現在下任何結論或修改海嘯預案可能還為時過早,他們將進一步修改和完善模型,進行更深入的研究。

這項研究發表在上月的《地球科學評論》上。

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