因对地震引发的核电站泄漏等次生灾害的关注，3月11日发生的这次日本有记载以来最大的地震反而关注度减少，但是全球地震和地质研究专家却一直在高度关注和研究这次地震带来的影响。这场比许多人的预计要大得多的强地震对日本乃至全球其他地方的地震危险性意味着什么？有地震学家已经提出此次日本强震颠覆了传统地震规模假说，当然更多的学者还在观察和积累数据中。以下一组文章想通过这一话题的探讨，引起更多人对我们生活的星球的地质结构及其动态变化的关注。――编者

 

　　对于一些长期在日本或美国加州居住过的人来说，对于地震预防措施显然会更加重视。他们知道，当地震P波到达，厨房橱柜中的酒杯开始相互碰撞的时候，可争取到宝贵的几秒钟，并且知道在接下来破坏性更大的S波到达之前应该怎么做（从震源发出，一路不断折射传播过来的纵波叫做P波。在所有地震波中，P波拥有最快的传递速度，地震发生时，P波是最早抵达的：先到达地面，使建筑物上下振动，破坏性小；S波是横波，使建筑物前后左右摇摆，破坏性大），他们会抓起鞋子，拿起电筒（如果是在夜里），关闭煤气总阀，打开车库门。按照日本一个世纪用来测量地震的0至7.0级的地震强度分级标准，如果之后发现地震只有4.0或4.0级以下，他们可以再返回处理一些事情也不迟。

 

　　按照日本的地震分级标准，4.0级地震足以惊醒所有人，锅碗瓢盆发出互相撞击声，头顶的灯具开始来回摇晃。如果感觉自己站立不稳，盘子和书籍开始从架子上往下掉，家具开始移动，那么很可能5.0级地震到来了。在你的有生之年希望永远都不要遭遇7.0级地震，否则你会亲眼看到建筑物在你的面前被撕裂开的可怕情景，虽然6.0级地震的威力已经让人万分震惊。

 

　　3月11日，太平洋沿岸离日本东北沿海130公里处发生9.0级超级大地震的那一刻，离震中最近的日本仙台市的情景是十分可怕的，海啸掀起10米高的巨浪，一些建筑物如同火柴盒般的被横扫，不堪一击，生命财产损失十分惊人，最后的统计结果仍然是未知之数，但死亡人数肯定会高于1.4万人。类似的事情是否会发生在美国？如果真的会发生，那么最有可能的地方，将会在美国的西海岸。

 

　　具有讽刺意味的是，最有可能发生超级大地震的，并不是从加州南部海岸延伸810英里到靠近墨西哥边境沙尔顿海的圣安德烈亚斯断层。造成3000人死亡的1906年旧金山7.8大地震，是从圣安德烈亚斯断层的北端开始的。1989年，震倒了海湾地区建筑物、桥梁和高架公路的美国加州洛马普里埃塔6.9级地震，其震源是在圣克鲁斯附近的地下断层。

 

　　然而，尽管圣安德烈亚斯断层对建筑物林立的地区构成了巨大的威胁，它却并不像人们所认为的那么可怕。如果它从两端破裂，会释放一个震级为8.3级的地震，其破坏程度不会超过最近在日本造成严重破坏大地震的十分之一。此外，断层中间的大部分地区，那里的断层两侧在缓缓错过的同时释放着部分应力。简言之，圣安德烈亚斯断层是两个独立的、较短的断层，每个断层单独产生的地震威力只有合起来的三分之一。因此，与最近的日本大地震相比，圣安德烈亚斯断层的威胁要小得多。

 

　　这并不是说，威胁较小的圣安德烈亚斯断层不会对洛杉矶这样的大都市造成破坏。事实上，根据美国地质勘探局2008年的预测估计，如果7.8级大地震造成洛杉矶以东100英里沙漠下的圣安德烈亚斯断层破裂，将震倒房屋1500幢，造成2000人死亡，5万人受伤，25万人无家可归。虽然听起来很可怕，但是1995年的神户6.9级地震的破坏力却比这要大得多，所以，地震的破坏力更多地与地理位置有关。

 

　　美国西海岸最有可能发生超级大地震的地区，可能是加州北部门多西诺角和不列颠哥伦比亚省温哥华岛之间的海岸线50英里之外的地区，这条680英里长的海底狭长地带，是卡斯卡迪亚地层俯冲带地区，那里被称为胡安·德富卡板块的大洋底壳受到北美大陆板块的挤压。在这条狭长地带的大部分地区，巨大俯冲带的两侧紧锁在一起，应力不断地在积累，一旦滑动，足以引发规模超过9.0级的超级大地震。所以，卡斯卡迪亚俯冲带的潜在威胁完全不逊于日本沿海附近的地质活动。

 

　　令卡斯卡迪亚俯冲带成为这样一个可怕的地震“恶魔”的不仅仅是它的长度，还由于向下俯冲的地质板块与大陆块体之间的角度。如果断层从这一头到那一头破裂，会引发超级大地震并伴随超级大海啸吗？一点不错，这样的事情在过去3500年里至少发生了7次；另一项研究表明，在过去1万年大约发生了20次这样的事件。不管怎么样，它“卷土重来”的时间，可能在未来的200至600年之间。

 

　　上一次卡斯卡迪亚断层破裂发生在311年前，即1700年1月26日晚上9点至10点，卡斯卡迪亚沿其长度方向破裂，引发了9.0级或9.0级以上的超级大地震。虽然太平洋彼岸的日本并没受到地震的影响，但随之而来的海啸却淹没了沿海许多村庄，并留下了许多详细的记录。

 

　　数学模型表明，地震发生时，海床会弹起六公尺以上，沿俄勒冈州和华盛顿附近海岸的海啸海浪可高达30米。仙台的地震海啸破坏力已经非常巨大，想象一下，如果波特兰和西雅图遭遇到冲击力更大三倍的海啸浪涌，会造成如何严重的后果。

 

　　普遍的看法是，在未来50年里，沿卡斯卡迪亚俯冲带发生9.0级地震的可能性为七分之一，最近的研究显示，其概率更有可能为三分之一。这样的概率表明，需要更多关注未来不可避免到来的大洪水，并做好充分准备。来自日本灾难现场的图片显示了地震海啸的后果是多么可怕，即使是在一个富裕国家，地震海啸之后的情景亦不容乐观。

 

　　今年1月，日本地震学家警告说，日本东北部沿海太平洋底下的地质板块将发生灾难性的碰撞，并由此推断，未来30年里，在宫城沿海发生8.0级地震的可能性为99％，在茨城县发生的可能性为90％。但是当地质板块于3月11日终于发生了滑移，释放出了9.0级地震这个恶魔，地震的规模令他们大为吃惊。

 

　　在某些情况下，沿着这种特殊“逆向断层”发生的断裂，有时可沿着裂缝从缺口处或其他分界处跨越过去，与断层的其他部分相连接，大大延长断层断裂的长度，而地震学中所用的传统断层分割模式并不适合于这种情况。在这次地震发生的那一刻，北美板块沿着日本北部太平洋海岸130公里处的俯冲带从太平洋板块上滑过，地震波从断层的第一段跃升到第二段，再跃到第三段，将断层带延伸了400公里，使其强度增加了30倍以上，由于地震发生在地下仅24公里处，海底产生了猛烈的上推力从而引发了巨浪。

 

　　日本其他地方还会连续发生地震吗？东京有许多人担心，地震可能正在悄悄地逼近。日本媒体开始关注发生在新泻县和长野县之间的6.6级地震，以及发生在静冈县的6.1级地震，这两次地震都发生在主震之后的数天内，然而这些地震却是发生于完全不同的地质板块。很难想像，某个大陆板块的断层是如何与数百公里之外的另一断层产生联锁反应的。

 

　　毫无疑问，东京有一天将会受到“擦边球”的撞击，最可能影响到东京的地震孕育地将是在其西南方向100公里或100公里以外的地区，那里的菲律宾板块向欧亚板块下俯冲，造成了连续的震颤，存在再次引发超级大地震的可能，但反对此推断意见的证据仍然居多。

 

　　最近太平洋地区一连串大地震引起了人们的猜测，这些地震是否互有关联？为此，《新科学家》杂志对一些证据进行了探讨。

 

　　3月11日下午发生在日本的大地震是前所未有的，9.0级地震将本州主岛向美国方向扭移了2.5米，并令地球旋转轴倾斜了16厘米。在离海岸130公里的震中，太平洋板块向西倾斜，海啸掀起10米高的巨浪，向着沿海城市仙台和周边地区席卷而去。此次地震海啸造成的破坏难以估计，预计死亡人数可能超过1万人以上，所幸的是8.5级以上的地震极为罕见，仙台地震可列为过去100年来最大地震灾害的前10名。

 

　　然而，近年来的三次大地震，2004年12月苏门达腊地震、2010年2月智利大地震以及这次的仙台大地震，时间跨度在短短的6年内。这是否表明了一种可能性：这些超级大地震之间是否存在着某种联系，或者，是否还会发生更多这样的超级大地震？

 

　　大多数地质学家认为，超级大地震极为罕见，很难提出统计学上令人信服的证据来证明这种联系。美国地质勘探局的罗斯·斯坦恩（Ross Stein）认为，在这方面“我们永远也不会取得任何进展。”

 

　　但少数地质学家有这样一种感觉，他们认为，最近发生的这几次大地震之间，必然存在着某种联系。“显然的是，自2004年至今的6.2年时间里，世界各地发生大地震的次数比110年地震史上任何一个6.2年要多得多，”加州大学圣克鲁斯分校的索恩·莱（Thorne Lay）说。他的同事艾米丽·布罗德斯（Emily Brodsky）则进一步认为，“近年来发生的8.0级以上的大地震有可能是2004年苏门答腊地震的一系列余震。”

 

　　论证这样一种骨牌效应是个挑战，莱提出了一种地质学上的机制，将相距数月发生的大地震联系起来。他举了两次大地震在相隔数月的时间里发生在相同或邻近断层的例子，2006年11月，由于太平洋板块的运动，8.3级地震袭击了日本北部的千岛群岛；两个月后的2007年1月，8.1级大地震再次袭击该群岛。第一次地震时，太平洋板块向下俯冲，使大洋底壳处在张力下，第二次发生的地震则是为释放张力获得平衡而导致断层产生新的破裂。

 

　　类似这样成对发生的大地震还表明，间隔数月发生在不同断层上的大地震有可能以地质学上的机制将它们联系起来，但并不一定能证明，间隔时间更长、相隔距离更远的地震事件也有这种联系。莱举了2008年5月中国四川的7.9级地震的例子，“受2004年苏门答腊地震波经过的影响，增加了该地区的地震活动，”他说，“那么，四川地震是2008年地震的一次被延迟了的大余震，还是一次完全独立的地震事件呢？”另外，大地震产生的构造波传至世界各地的地球表面，通常会在较远的断层处引发小地震，所以中国地震活动的不断增加，并不奇怪。

 

　　也许要证明大地震在全球范围内是否会引发其他地震，最大的困难是统计数字。为了了解地震是否真的以非随机的方式发生，美国地质勘探局的汤姆·帕森斯（Tom Parsons）和得克萨斯大学的亚伦·维拉斯科（Aaron Velasco）收集研究了一些统计数字。为了弥补超级大地震数据资料的稀缺，他们将研究的范围扩大到7.0及7.0级以上的地震，之后又搜寻了世界各地5.0级以上地震之间相关联系的资料。在回顾了30年地球地震史之后，他们没有发现有明显的证据表明，大地震会触发1000公里以外地质板块的活动。

 

　　关于超级大地震是否会引发一系列地震事件的讨论还在继续进行着，但毫无疑问的是，大地震之后当地通常会余震不断，有时余震的威力并不逊于首震。“如今我们目睹了以日本为中心的一系列地震事件，”斯坦恩说，“在这次地震之后日本可能还会面临另一次大地震。关于这一点，我们的意见应该是一致的。”