地殼上隱藏的斷層 — 守望台線上書庫

地殼上隱藏的斷層

1994年8月18日，阿爾及利亞發生強烈地震，至少有171人不幸罹難。傷者數以百計，盈千累萬的人無家可歸。幾個星期前，玻利維亞、哥倫比亞和印度尼西亞也先後發生過大地震，合共有數百人遇難身亡。

你知道上述國家曾遭遇這樣的嚴重災禍嗎？除非你身受其害，又或者在鄰國居住，否則你可能懵然不知。另一方面，每逢美國加利福尼亞州發生大地震，消息都不脛而走，當局幾乎可以即時提供有關地震的科學數據。

原因是，加利福尼亞州南部各地設有700多個地震檢波器，即使小至1.5級的地震也被記錄在案；科學家對其他地震帶所進行的研究，始終不及加州南部那麼徹底。在那兒聚居的地震學家為數眾多；有關該區的地震消息源源不絕，這就是原因所在。

近期發現

這麼廣泛的研究無疑對多國的科學家大有助益，他們不但了解地震成因，還嘗試各種探測方法，以求及早提出警告，避免造成傷亡。在環球各地，每年發生的大地震約達40場；地震既可造成嚴重破壞，上述的科技設施就顯得不可或缺了。此外，還有規模較小的地震；這樣的地震雖然沒有引發災害，強烈程度卻足以令人感覺得到。規模較小的地震年年發生，頻密程度由4萬至5萬次不等！

顯然，大部分地震都是由於地下岩層的大型岩塊斷裂而引發的。地下岩層一旦承受重壓，岩塊就會斷裂，並迅速發生地殼移位。這樣的移動通常沿著地殼的斷口發生；斷口又稱為斷層。

科學家多半能夠在地圖上給斷層定位，把地震帶標示出來。為什麼我們僅是說「多半」呢？原因是，科學家近來獲知，他們所繪製的地圖並不如想像般那麼翔實。舉例說，最新的資料顯示，在加利福尼亞州，可測量的地震大多數是沿著隱藏的斷層發生的。科學家為此煩惱不安。以往地質學家認為，某些地帶不屬震區，如今不少事例卻表明，這些區域也地震頻仍。

美國地質測量局的羅斯·斯坦和俄勒岡州立大學的羅伯特·耶茨都是地球學家。據他們所稱，「地勢平緩起伏或褶皺的地形一般來說可算威脅最小。這樣的地勢並不險峻，使人自覺可以高枕無憂，對危險不加警惕。」不過，他們的研究報告卻指出，褶皺的拱形岩層下面藏有引發地震的活斷層。由於積存了大量石油，大部分活斷層已被開發。這些斷層一直未為科學家所發現，原因是什麼？地下斷層到底構成多大的威脅？

不容忽視的威脅

地質學家久已認識到，岩層既可以被擠壓，也可以形成褶皺，像起皺的小地毯一樣。他們一度普遍認為，這是個穩步漸進的過程。可是，最近的研究報告卻表明，活性褶皺岩層會像波浪般突然急劇驟升。僅在短短幾秒鐘內，上升幅度可高達5米！這樣的褶皺式移動把下面的岩層緊緊壓縮。下面的岩層因壓縮所產生的應力而深深裂開，弄致岩石碎塊傾斜地互相覆蓋。表面看來，隱藏在褶皺岩層內的活斷層於人無害，卻可以不知不覺間釀成地震，甚至連地震學家也察覺不到。有些斷層卻可在地面看見；像顯而易見的斷層一樣，地下斷層的活動也能引起強烈地震。

1994年1月17日，洛杉磯附近的諾斯里奇鎮發生地震。這個新近的事例足以表明，隱藏的斷層可招致多麼嚴重的後果。這場地震是由斷層深處的活動引起的，活動範圍位於地面以下8至19公里。在此之前，科學家對這個斷層簡直一無所知。這個隱藏斷層所觸發的地震毀壞了大量財物，同時造成重大傷亡：有9000多人受傷，61人遇難。

據科學家推測，不但在加利福尼亞州，而且在阿爾及利亞、阿根廷、亞美尼亞、加拿大、印度、伊朗、日本、新西蘭和巴基斯坦，好幾場大地震都是由隱藏的斷層引起的。過去數十年來，上述國家發生了多場地震；這些地震使盈千累萬的人不幸罹難，其中有不少場地震很可能是由隱藏的斷層所觸發的。

現今科學家要面對的挑戰就是，找出活性褶皺岩層的位置，並且預計這樣的岩層有多大可能引發地震。表面看來，綿延起伏的丘陵地帶對人無損，但科學家再也不敢掉以輕心，妄自低估其破壞力了。

［第22頁的附欄］

洛杉磯的地殼日漸皺縮？

在加利福尼亞州洛杉磯的地面下，由於斷層和褶皺岩層縱橫交錯，使該區的地震風險奇高。聖安德烈亞斯斷層的彎曲部分產生壓縮現象，鄰近的洛杉磯盆地順理成章地吸收了大部分的壓應力。（可參看《儆醒！》1994年7月22日刊，第15-18頁。）據當地的地質學家估計，壓縮所形成的褶皺可能會縮減洛杉磯盆地的面積，縮減的面積每年多達四分之一英畝。

［第21頁的圖片鳴謝］