新的研究发现了令人惊讶的证据,表明育空地区的丁蒂纳断层曾经被认为休眠了 4000 多万年,但实际上可能仍然活跃并能够产生强烈的地震。利用尖端的地形数据,科学家们确定了地质线索,表明最近的地震活动和可能导致 7.5 级事件的应变积累。
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。
丁蒂纳断层绵延约 1,000 公里,向西北横穿该地区,在其地质生命周期中总共向侧移了 450 公里。几十年来,科学家们认为这条断层已经休眠了 4000 多万年。但在卫星、飞机和无人机的先进地形成像的帮助下,研究人员现在发现了道森市附近 130 公里长的断层部分,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,并且能够在未来产生重大地震。
“在过去的几十年里,沿着丁蒂纳断层检测到了几次 3 到 4 级的小地震,但没有任何迹象表明它能够发生大破裂,”最近 UVic 博士毕业生、最近文章的主要作者塞隆·芬利说地球物理研究快报。“高分辨率数据的不断扩大促使我们重新检查断层,寻找景观中史前地震的证据。”
在加拿大大部分地区,地震危险估计是根据历史地震记录得出的,包括土著口述历史、存档文件和现代地震网络的读数。然而,这些来源只能追溯到几百年前。相比之下,主要断层可能会在两次大地震之间安静地沉寂数千年,这意味着如果不进行地质调查,重要的地震风险可能不会被发现。
当地震较大和/或较浅时,它们通常会破裂地球表面,并在景观中产生称为断层悬崖的线性特征。这些特征可以在景观中持续数千年,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很难发现它们,并且需要极高分辨率的地形数据来识别。
该团队由来自 UVic、加拿大地质调查局和阿尔伯塔大学的研究人员组成,使用了来自卫星图像的 ArcticDEM 数据集的高分辨率地形数据,以及来自飞机和无人机进行的光探测和测距 (激光雷达) 调查。他们发现了道森市 20 公里范围内经过的一系列断层断崖。
至关重要的是,他们观察到260万年前的冰川地貌在断层悬崖上横向偏移了1000米。其他的树龄为 132,000 年,横向偏移 75 m。这些发现证实,该断层在整个第四纪时期的多次地震中滑动,每次地震都可能滑动数米。更重要的是,已知有 12,000 年历史的地貌并没有被断层抵消,这表明自那时以来没有发生过大的破裂。该断层继续以每年 0.2 至 0.8 毫米的平均速度积累应变,因此构成未来的地震威胁。
“我们确定廷蒂纳断层未来的地震可能会超过 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阶段,在过去 12,000 年中积累了 6 米的滑移缺陷或应变积聚。如果这个被释放,将引发一场大地震。
7.5 级或更大的地震将导致道森市严重震动,并可能对附近的高速公路和采矿基础设施构成威胁。除了地震震动的危险之外,该地区还容易发生山体滑坡,这可能会被地震引发。道森市以北的驼鹿岛山体滑坡和育空河对面新发现的桑尼代尔山体滑坡都显示出持续的不稳定迹象。
加拿大的国家地震灾害模型 (NSHM) 包括育空地区中部发生大地震的可能性,但丁蒂纳断层目前尚未被认为是离散的地震发生断层源。该团队最近的发现最终将整合到 NSHM 中,该标准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信息。调查结果还将与地方政府和应急管理人员分享,以提高其社区的地震准备情况。