新西兰“可能就在明天！”一旦新西兰发生9级地震，破坏有多大？

在新西兰

  熟悉新西兰地质构造的人都知道，位于南北岛东侧的Hikurangi俯冲带可以说是一把悬在新西兰人头顶的利剑——可能诱发9级地震。最近在惠灵顿召开的一次学术会议上，专家们对这次潜在地震的规模和危害进行了讨论。 “可能明天就会发生” Hikurangi俯冲带是新西兰最大的断层，从北岛东部的Gisborne外海一直延伸到南岛北端，是Tonga-Kermadec-Hikurangi断裂带的组成部分。 按照专家们的说法，Hikurangi俯冲带可能给新西兰带离开一场9级强震，一旦发生，将可能导致数万人死亡，数十万人流离失所，建筑物损失可能高达1000亿纽币。 Hikurangi俯冲带是新西兰发生大地震的重要因素 在这项研究中，新西兰国家紧急事务管理局（Nema）模拟了Hikurangi俯冲带发生9.1级地震会造成什么样的灾害。 学者认为，这场地震也许在不久的将来发生。 “即使不是我们的有生之年，也很可能发生在我们孩子身上。”Nema首席执行官的首席顾问Sarah Holland说，“可能明天就会发生。” 评估认为，一旦发生9.1级地震，新西兰大地将发生4到8分钟的震动。相比之下，2011年坎特伯雷毁灭性地震也只震动了10秒钟。 大地震和海啸将造成新西兰22,000人死亡，造成约40万人流离失所，3万栋房屋被摧毁或损坏，由此造成的损失高达1,440亿纽币。 新西兰应该为此着手准备。 未来50年发生强震概率为26% 与此同时，更多证据浮出水面。 近年，科学家在位于Hikurangi俯冲带的海底发现了一处巨大的水体，评估认为未来50年这里发生8级以上地震的可能性为26%。 这处水体位于北岛东海岸附近海底以下3公里处，这里也是太平洋构造板块潜入澳大利亚构造板块下方的边界，蓄积了大量被压抑的能量，随时可能引发大地震和海啸。 2004年印度洋海啸引发的“巨型逆冲”俯冲带地震以及七年后日本东北地区的灾难性地震都表明，在极其罕见的情况下，能量可能会以最糟糕的方式释放。 GNS科学家、自然灾害专家Graham Leonard博士表示，该地区发生地震的风险让他“彻夜难眠”。未来50年这里发生8级以上地震的概率为四分之一（26%），所以加快对这一板块构造的研究变得更加紧迫。 Q&A：那些关于新西兰发生大地震的知识 那么，俯冲带的力量是如何累积起来的？它们如何诱发地震？几年前，GNS Science地震地质学家Ursula Cochran和地球物理学家Laura Wallace博士对此给出了答案。 “俯冲带一般出现在板块交界地带（一个地壳板块俯冲到另一个板块之下），是最常见的板块边界构造。如果把世界上所有的俯冲带连成一条线，那么足有6万公里长。”Wallace博士说。 新西兰是世界上最年轻的俯冲带之一，这是由于太平洋板块俯冲到澳洲板块之下。而Hikurangi俯冲带又被认为是很年轻的俯冲带，因为太平洋板块碰撞与澳洲板块在新西兰相撞的边界只有两亿年的历史。 “大部分太平洋边缘都被俯冲带环绕，这就是为什么它被称为‘火环’。”Wallace博士说，“在世界上的其他地方，比如印度洋、地中海和加勒比海，也有俯冲带。” “俯冲带断层在地球表面下以很小的角度俯冲，这使得那些重要的板块边界断层有一个非常大的表面积。”她说，“由于俯冲带断层表面积巨大，而且很长，所以造成了世界上最大的地震。” 历史上太平洋边缘发生的大地震，所以这一圈又被称为“火环” “事实上，地球上大约有90％的地震发生在俯冲带。” 问：地球上最长的5个俯冲带是哪些？ ——秘鲁—智利断裂带，位于南美洲西海岸，长约6000公里； ——阿拉斯加—阿留申俯冲带，长约4000公里； ——日本—千岛断裂带，长约3000公里； ——Sunda俯冲带系统，从爪哇、苏门答腊外海延伸至印度洋安达曼群岛，长约5000公里； ——Tonga-Kermadec-Hikurangi断裂带，长约3500公里，从新西兰南岛北端一直向北延伸到汤加。 2011年3月11日日本本州岛海域9级地震引发海啸，图为仙台机场附近 问：这些断裂带发生的最近一次大地震是什么时候？ “最近一次大地震是2015年9月16日发生在秘鲁—智利断裂带的ILLAPEL大地震，震级为里氏8.3级。事实上，人类有记录以来最大一次地震也发生在这里，那就是1960年的9.5级大地震。”Wallace博士说，另外阿拉斯加—阿留申俯冲带在1964年还发生过一次9.2级地震，是半个世纪以来发生的最强烈地震。 “2011年发生在日本本州岛海域的9级地震以及引发的海啸，是日本—千岛断裂带发生的最大一次地震。”她说，发生在2004年12月26日的印度洋大海啸，震级达到9.2级，是Sunda俯冲带最大一次地震。那次地震从苏门答腊西北部地下向北传播，一直到达安达曼群岛。Sunda俯冲带最近一次大地震是2007年苏门答腊外海发生的8.4级地震。 “Tonga-Kermadec-Hikurangi断裂带非常有意思，在2009年发生过两次地震，其中一次发生在汤加北部太平洋俯冲板块的内部断层上，造成汤加北部俯冲带附近同时发生8级地震。”Wallace博士说，“由于太平洋西南海域的历史记录较短，我们对于Tonga-Kermadec-Hikurangi断裂带发生大地震的可能性知之甚少。” 2010年智利Santa Cruz发生大地震后，地点就位于秘鲁—智利断裂带附近    MATT SAYWELL 问：新西兰发生大地震的频度如何？ “板块不同，则差异巨大。这取决于每个俯冲带独特的板块构造因素和其他因素。在一些地方，发生大型俯冲地震的间隔可能会很长，达到几百年甚至更长。而在另一些地区，发生大地震的间隔要短得多。”Wallace博士说，“影响大地震发生频率的最大因素之一是板块之间的运动速率。” 日本北部和南美板块的移动速率是Cascadia板块（北美西北部外海）和新西兰Hikurangi俯冲带的二倍。 “更快的板块运动会产生更频繁的地震。”她说，在日本西南部的南海海槽俯冲带，每90~200年就有一次俯冲地震的完整记录。秘鲁—智利断裂带沿板块边缘通常每隔几十年就会发生8级或更强大的地震。 而在其他板块交界地带，发生大地震的频率就相对低一些，比如Cascadia俯冲带平均每250年发生一次大地震。 问：相比之下，新西兰的Hikurangi俯冲带是否更容易发生地震？ Hikurangi俯冲带实际上是Tonga-Kermadec-Hikurangi俯冲带的南段，“尽管它是世界上主要的俯冲系统之一，但我们对于Hikurangi俯冲地震的频率和强度信息却知之甚少。” 按照Wallace博士的说法，这是由于新西兰的地震记录只有170年历史，已经记录下的地震中尚未发现超过7.2级的俯冲地震，“但是根据各种地球物理和地质资料，我们认为Hikurangi俯冲带可能产生8级或更大的地震，可能达到9级，尽管这种情况非常罕见。”Wallace博士说，“我们仍然不知道这些类型大地震的发生频率，这也是地震地质学家针对Hikurangi俯冲带的研究重点。” 2004年世纪大海啸过后，印尼苏门答腊的班达亚齐受灾最为严重 问：我们能否从历史上发生的大地震吸收经验？ “在历史记录较短的国家，已知的大型俯冲带地震发生频率不足以对地震发生频次做出较好的估计，比如新西兰。”地震地质学家Cochran说，这使得学界很难掌握Hikurangi俯冲带能带来多大的地震以及发生的频率，所以地震学家只能不断搜集证据，通过长时间跨度来估算未来发生大地震的可能性。 通常来说，有3个办法搜集发生俯冲地震的证据。 ——辨别沿海的地层变化； ——寻找大海啸历史遗迹以及波及范围； ——对海床底部的浊积岩（一种海底滑坡）展开研究。 “我们通过放射性碳年代测定来确定历史上发生大地震的年代。”Cochran说，在北美西海岸，研究人员已经制订了历史上大地震的详细时间表。虽然他们不知道下一次地震将在何时何地发生，但是他们知道在过去的一万年里，Cascadian俯冲带平均每250年发生一次8级或9级地震。“最近一次9级地震发生在1700年，距今317年。” “但从时间表上可以看出，发生大地震的时间间隔有长有短，希望在下一次地震到来之前，这个时间间隔会更长。但确定的是，Cascadian俯冲带发生另一场8级或9级地震是不可避免的。”Cochran说。 Blenheim附近的浊积岩和土壤堆积显示，840年前Hikurangi俯冲带发生过一次大海啸 问：新西兰如何记录历史上发生的地震？ “在新西兰，我们记录下至少8次俯冲带地震，地点在北岛东海岸和南岛北部的几个地点。”Cochran说，“历史最久的陆地地震发生在Napier附近的Ahuriri Lagoon，通过岩心发现。土壤埋藏显示，在过去的7000年里，地表突然下降至少8次。” 他称，只有超过8级地震才能造成这样的地层塌陷。“但我们要达到与Cascadian俯冲带一样的理解水平还有很长的路要走。他们的纪录是由无数的地震地质学家在过去三十年里逐步发展起来的。而在新西兰，这项工作只由为数不多的学者在过去十年左右开展起来。” 好在“Hikurangi俯冲地震和滑动运动项目”在2016年得到了商业、创新和就业部的拨款，这项研究才得以推动。 问：这会为我们提供哪些帮助？真的能预测大地震吗？ “我们从地质记录中获得的最重要的发现是：掌握了Hikurangi俯冲带反复发生大地震的物理证据。”Cochran说，“这些证据告诉我们，大概每隔300年到800年就会发生一次大地震，所以未来这样的大地震还会发生。” 地震学家的研究正在影响着新西兰人的日常生活。新西兰国家地震危险模型（New Zealand"s National Seismic Hazard Model）是制定建筑规范和土地使用规划的决策基础，目前该模型已经将Hikurangi俯冲带地震考虑在内。 但由于对该地区的地震情况知之甚少，所以很难知道这个模型如何指导现实。目前正在进行的Hikurangi研究的目标之一就是帮助改进国家地震危险模型。 -->