卡斯卡迪亚俯冲带是地球上最大的危险之一，越来越受到关注

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Cascadia俯冲带的横截面示意图显示了海底板块（浅灰色）在北美大陆板块下方移动，以及其他特征。来源：uux.cn美国地质调查局

（神秘的地球uux.cn）据哥伦比亚气候学院：在不列颠哥伦比亚省南部、华盛顿州、俄勒冈州和加利福尼亚州北部的海岸外，有一条600英里长的狭长地带，太平洋海底正缓慢向东潜入北美。这个地区被称为卡斯卡迪亚俯冲带，有一个巨大的逆冲断层，在这个地方，构造板块以一种高度危险的方式相互移动。

这些板可以周期性地锁住，并在大范围内产生应力——最终在它们最终相互碰撞时释放。结果是：世界上最大的地震，震动海床和陆地，并产生100英尺或更高的海啸。

这样的断层导致了2011年福岛核灾难。阿拉斯加、智利和新西兰等地也有类似的区域。在卡斯卡迪亚，大地震被认为大约每500年发生一次，大约需要几百次。上一次发生在1700年。

长期以来，科学家们一直致力于了解卡斯卡迪亚俯冲带的地下结构和力学，以描绘最容易受到地震影响的地方，它们可能有多大，以及可能产生什么警告信号。没有预测地震这回事；相反，科学家们试图预测多种情况的概率，希望能帮助当局设计建筑规范和预警系统，以最大限度地减少事故发生时的损失。

一项新的研究有望大大推进这项工作。一艘研究船沿着几乎整个区域拖曳了一系列最新的地球物理仪器，首次对海底下的许多复杂结构进行了全面调查。其中包括下行海洋板块和上覆沉积物的几何形状，以及覆盖北美板块的组成。这项研究发表在《科学进展》杂志上。

领导这项研究的哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的海洋地球物理学家苏珊娜·卡波特说：“公共机构目前使用的模型是基于一组有限的80年代低质量的旧数据。”。“大推力的几何形状比之前假设的要复杂得多。这项研究为地震和海啸危险评估提供了一个新的框架。”

Cascadia俯冲带的海底下地图，显示了向东移动的Juan de Fuca地方和北美板块之间的断层深度。黄色/橙色表示深度较浅；绿色，更深；最深的蓝色/紫色。黑色对角线近似于分区的不同分段之间的划分。右侧的波浪形红线表示坚硬大陆岩石的向海边缘，这显然导致该区域断裂成这些部分。来源：uux.cn修改自Carbotte等人，《科学进展》，2024

这些数据是拉蒙特的研究船Marcus G.Langseth在2021年为期41天的巡航中收集的。船上的研究人员用强大的声音脉冲穿透海底，读取回声，然后将其转换为图像，这与医生创建人体内部扫描的方式有些相似。

一个关键发现是：大逆冲断层带不仅仅是一个连续的结构，而是至少分为四个部分，每个部分都可能在一定程度上与其他部分的运动隔绝。长期以来，科学家们一直在争论过去的事件，包括1700年的地震，是破坏了整个区域还是只是部分区域——这是一个关键问题，因为破坏时间越长，地震就越大。

数据显示，这些分段是由埋藏特征划分的，包括大断层，相对的两侧垂直于海岸滑动。这可能有助于缓冲一个片段向下一个片段的移动。

华盛顿大学的地球物理学家、该研究的合著者哈罗德·托宾说：“我们不能说这肯定意味着只有单个片段会破裂，也不能说整个过程肯定会同时发生。”。“但这确实提升了存在分段破裂的证据。”

这些图像还表明了分割的原因：覆盖北美大陆板块的刚性边缘由许多不同类型的岩石组成，这些岩石在数千万年的不同时间形成，其中一些岩石比其他岩石密度更大。大陆岩石的这种变化导致进入的、更柔韧的海洋板块弯曲和扭曲，以适应上覆压力的差异。在一些地方，分段以相对陡峭的角度向下，在另一些地方则以较浅的角度向下。

研究人员特别关注了一个片段，该片段从温哥华岛南部与华盛顿州接壤，或多或少结束于俄勒冈州边境。

其他板块的地下地形相对粗糙，断层和俯冲海山等海洋特征与上板块摩擦，这些特征可能会侵蚀上板块，并限制任何地震在板块内传播的距离，从而限制地震的规模。相比之下，温哥华-华盛顿部分则相当顺利。这意味着它更有可能同时沿整个长度断裂，使其成为最危险的部分。

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