多地震的加州

多地震的加州

加州，这条嵌入太平洋板块内的裂片，已知每年向西北漂移几寸。如这种移动继续下去，五百万年后，包括洛杉矶、圣地亚哥及下加利福尼亚半岛等，就会向西北漂移三百里，封住旧金山港。二千万年后，这片狭长陆块会凸入太平洋中，成为西雅图外面一个半岛。在五千万年内，它可能成为一个海岛。

谜题之一：圣安底斯断层之谜

圣安底斯断层把加州西南部一条狭长地带与北美洲其余部分隔开，其真正边缘是以浅蓝色表示的大陆架。但是科学家无法断言，在未来那么长的时间内，它是否仍会继续向西北方移动。地质学家认为，每当两个板块相遇，或一个板块陷入海沟内时，便触发地震。实际上，凭藉探测此种地震活动，可以精确绘制出板块边界图。南美洲的西海岸是最好实例。那里有一个巨大的海底板块正在陷入一个大陆板块下的深沟中。海底板块插入大陆板块下方时，其作用使安第斯山脉隆起，并触发时常摇撼智利与秘鲁的“深震”。

北美洲西海岸的情况，相信有些不同。那里确有两个板块相互毗连。一为太平洋板块，构成整个太平洋北部，包括加州的一条海岸裂片。另一板块包括整个北美洲及大西洋西半部。

两者的分界线就是圣安底斯断层。但是有一种推动力（真相尚未充分了解）使这两个板块缓缓相擦而过，每年速度二英寸余。太平洋板块向西北方移动，遥远的西北边缘正陷入阿拉斯加外的阿留申海沟中，把阿留申群岛推出海面。北美洲板块则向东南方移动。

圣安底斯断层及其相关的断裂，是地壳中这两大移动板块间脆弱而崎岖的边界。已知有这样庞大力量随时会发作，住在圣安底斯断层附近地区是否很不安全呢？许多专家说，只要房屋建在坚硬地面上，住处距离断层远近实际并无多大关系。房屋建在松软不坚的土壤上，不管距离断层线五十英尺或是十英里，大概都无法抵受强烈地震。

谜题之二：地面下陷之谜

人们故意在断层线上建屋，说来有许多理由。其中一个是，断层时常造成土地下陷，填满沉积物之后，丘陵地便成为极好的平坦低地，这是建造房屋的理想地点。但是为什么要冒险呢？一对电工技师夫妇正在距断层线仅数百码的莱特坞镇上建造房屋。“我们知道断层线经过这里，”那位妇人坦白地说，“但我们不在乎，这里的生活环境不拥挤，空气清新，没有烟雾，这些理由已够充分了。”她丈夫表示同意。他每天要乘车到五十英里外去上班，为的只是享受山地的清新空气。“你听那些科学家高谈阔论，”他说，“可是说到实质问题，他们实在不懂。莱特坞镇什么时候发生过地震？”

1875年，加州发生过有史以来最剧烈的地震，震央就在莱特坞镇附近。在那次地震中，沿断层线的岩石在一分钟内向旁侧移动了三十尺。但自此以后，这部分断层一直没有移动过。“嗯！我相信如果这里真有过地震，地壳的张力已经减轻，因而地震不会再发生，”电工技师的太太说，“就像人们说的，闪电决不会袭击两次……只是我不敢确定那句话对不对。”

不管闪电是否可能袭击同一地点两次，科学家坚称，地震仍会继续沿着活断层线发生。唯一的问题是不知下次大地震究竟在什么时候发生。地质学家至今还无法预测地震。他们能够而且确实测量过沿断层岩石内逐渐增强的张力，希望藉这种研究和其他探测工作，找出预测地震的方法。地质学家利用短时间的历史记录（加州在过去二百年才有人定居，而人口增长是从过去五十年开始的），已经研究出加州大地震的约略周期。沿断层系的强烈地震，约一百年发生一次。

从莱特玛镇驾车北上，可以见到几十个终年开放的游乐公园。这些公园有个共同的特点：里面都有供人钓鱼和划船的小湖。实际上，这些都不是湖泊，而是沿圣安底斯断层北行路线上的下陷池塘。在这个公园区西北面，断层经过地形平坦的空旷地区。这片平原两边的山脉，呈暗褐色，终年笼罩在一层薄霾里。有人在半干旱的土地上放牧牛羊。这里是加州地质学家最爱去的地区，因为它清楚显示沿断层向旁侧滑动的情况。自从1857年以来，这片平原的断层一直处于休眠状态，但这个地区留着旧日岩石移动的明显痕迹。

从空中观察，最为清楚。在飞机上，可以看到横过断层线的河床，足有一百五十多条。只有历史最短的小河才笔直横过断层线。其他河道则都被截断了，有的断口两端相距达一千尺远。这种情形是地震时断层线两边的岩石突然陷入新位置所造成。以前是笔直的小河，被截断成为两条不相连接的水道，各在断层的一边。

再向北走，断层呈现另一种状态。由于某种不详的原因―或许是这一带的岩石特别坚硬一沿断层线的岩石甚少滑动。张力经过几十年逐渐增强后就发生一次较强烈的地震，从而减低张力。地质学家说这部分圣安底斯断层是锁住了。有人认为，断层上有这些锁住的岩石，将来就会发生大地震。

接近旧金山湾时，断层又呈不同状态。在这个地区，断层线两边的岩石每年滑动一、二英寸。断层的岩石在一个地区锁住，在另一地区则缓缓滑动，没人知道原因。但地质学家已注意到，滑动地带比静止地带较常发生地震，而强度则较低。

沿着这条不稳的断层地带，我们见到滑动的新证据。围墙、道路和桥梁，需要频频修理，因为表面地形随岩石缓慢移动而移了位。有时建筑物地基也因这种位移而变了形。艾梅顿酒厂出产的红酒全都在加州酿造（一次产量五万加仑），地点就在圣胡安包蒂斯塔南面。厂内一座房屋建在圣安底斯断层线上，地质学家在这里测量断层滑动，至今已有十五年之久。他们报告地面平均每年移动半寸。屋柱已移了位，屋顶在接缝处裂开，一半厂房随着北美洲板块向东南移动，一半随着太平洋板块向西北移动。在艾梅顿尝酒室售酒的科勒姆勃太太承认从未听过断层滑动这件事。“我不想太注意地震，”她说，“我认为倒不如什么都不知道。孩子们对这件事问得很多，我告诉他们那是地里的气体作怪。”

在圣胡安包蒂斯塔北面，圣安底斯断层略向西转，进入太平洋沿岸崎岖的圣克路斯山脉。在这一带地区，断层岩石再度锁住。此后直到北面尽头都锁住不能滑动。这一段锁住的断层，上次断裂于1906年突然发生，酿成该年的旧金山猛烈地震，是加州历史上最惨的灾难。

断层在旧金山湾西面的洋底消失之前，经过一个满布新建筑物的地区。在过去十年间，仅一家公司就在戴里市周围断层地带上小部分地方建造了三万幢房屋。说来也奇怪，在戴里市断层线上面居住的人，很少知道有断层线这件事。

谜题之三：避免灾祸之谜

人类怎样才能免受地震之祸呢？科学家正倾全力于三大研究工作一一预测、控制及减轻地震。加州门洛园地震研究局的地震预测专家伊顿博士说，最有希望的研究工作是清楚地了解地震的成因，以及更好地认出地球岩石内的警告信号。

美国地质调查所的瓦莱斯博士说：“地震预测目前是一项可信及受人重视的研究工作。我们希望在几年或几十年后，能成为实际技术。现在言之尚早。”

科学家为了控制地震、减轻地震强度，现在研究如何在受压力的岩石中触发安全的小地震，从而解除能引起大地震的累积张力。这项研究虽然引人注意，但目前的重点却是，在修筑水坝及其他工程时，如何避免因疏忽而无意中触发地震。

目前正在进行不少工作，尽量减轻地震的破坏力。“我们必须详细查出地震时发生什么事，”加州大学地震学家博尔特博士说，“我们要为工程师提供更多资料，例如地震波长短及其频率、各种土壤的抗震情形，以及地震延续多久等。”博尔特博士相信，这些研究工作能为结构工程师、土壤工程师，及城市设计人员提供资料，避免地震带来的灾害。

人类在与地震进行长期搏斗中，目前已取得一些成就，不过大自然仍占上风。

1971年2月，沿加州圣安底斯断层的一条支线上，突然发生剧烈地震，六十四人死亡，数百人受伤，财物损失超过十亿美元。可是今天大家几乎不知道曾有这么一件事。这条沿地壳六百里长的断口，亘古以来一直发生过不少剧烈地震，但加州人照样安居，就好像决不会再发生地震似的。

零危险的迹象并不是没有。那次地震后，地震学家爱尔先生前往加州，看到圣胡安包蒂斯塔附近一座酿酒厂断裂成两半，原因就是该厂刚好骑在许多年前显现的断层线之上。在戴里市许多十年前建造的房屋渐渐沉入海中。沿断层的其他地区内，爱尔看到很多围墙、道路、桥梁及各种建筑物，由于地下有无法觉察的摩擦和移动，经常需要修缮。

爱尔沿着断层线旅行四百五十里，从旅途很多次交谈中断定，在那里买地建屋的人都晓得自己是在玩“地震赌博”。他们不愿去想地震的危险，也无法崽，至少谁也没想得那么远。“无知是福。”一位妇人笑着告诉爱尔。可是，爱尔追问怎样应付所冒的危险时，她和许多其他人都以无可奈何的宿命论面对危险，或采取一种有点满不在乎的态度，“嗯！人只活一次何况，科学家也会出错。”

就这件事来说，科学家确信自己是对的。加州人住的地方事实上是世界最活跃的地震带之一。这个地区必会再发生剧变。过去十年来，科学家虽然已经展开预报地震，甚至控制地震的工作，但目前还不能解除这项威胁。

谜题之四：加州地震之谜

十九世纪中叶以来，加州被测得二十多次剧烈地震。在今天人口高度集中的情况下，甚至轻微至中等强度的地震（印第安人仅说那是地球下面的巨人睡觉时翻身），也会造成灾难。

圣安底斯断层起自加利福尼亚湾，向北穿越加州大部分地区，在旧金山北面折转出海。这是岩石不断移动、不断拉紧以及岩石断裂地带上的“主断层”。该断层深入地壳二十至三十里，在不同深度下，宽度自数尺至一里不等。断层在地面上，通常有一种狭窄的痕迹，或是岩层里有充满泥土的一条洼地，或是一条有隆起边缘的裂缝。两边的岩石就沿着这种边缘互相摩擦。

地震发生时，断层线两面的岩石做水平平行滑动，但彼此方向相反。地质学家估计，自从约三千万年前开始移动后，沿断层线的总滑动距离至少有三百五十里，而过去横跨断层，原是毗连的若干个别岩系，则已移动了四百五十里。

岩石彼此锁在断层间，张力越紧越强，地震能缓和这种张力。地质学家说，一个主断层隔开地壳上两个相对移动的板块。最近的研究发现，在过去几千年间，板块沿圣安底斯断层移动的速度，每年平均为两寸许。由于这种经常性移动，断层线上几乎每天总有个地方跟着滑动，因此差不多每个加州居民都或先或后经历过一次小地震。1970年，地震学家测得加州发生过一百三十次轻微地震，强度足以使全州各地都有感觉。

有些权威学者认为，在某一地区内小地震（逐渐滑动）频生，能减低该区发生大地震的机会。他们说，岩石在断层线上某处锁住不能动，大地震的危险就与日俱增。但科学家不完全同意这项说法。有些研究显示，小地震时常是大地震的先兆。

不过，所有专家都同意，沿圣安底斯断层的板块不停移动，今后会在断层某处引起大地震。美国地质调査所的瓦莱斯博士说：“二千多万年来，圣安底斯断层系一直在移动，还引起多次大地震。不能因为我们住在这里，就相信地震不会再发生。”

爱尔先生沿圣安底斯断层线北上，是从洛杉矶西面一个地方出发。该处地势崎岖，多山多石。但那条断层线极易辨认出来。沿断层线有地面的裂口、又长又直的马头丘、狭山脊、粉碎的岩石及下陷的池塘（在低洼处，由断层地带下层岩石下陷造成）。爱尔沿途访问过的人士中，仅两人听到过解释沿圣安底斯断层发生地震的海底扩张、大陆漂移、板块构造等新学说。

这些近年来获得科学界广泛接受的概念，已经使地质学这门科学脱胎换骨。从前，科学家对沿断层移动的原因，没有适当解释。

根据这些新学说，地球在洋底山岭不断扩大新地壳。同时，旧地壳又在深海沟内不断遭受毁坏。地壳裂分为板块。这些板块构成海底及各大陆的基础。新的地壳物质（从洋底山岭裂罅涌出的熔岩）聚在板块的一边时，板块便从洋底山岭两侧向外缓缓移动，横越洋底，速度每年几英寸。最后，地壳板块最老的边缘再陷入地球深海沟内的地幔，再溶成地幔的熔岩。

地质学家估计，自公元200年以来，加州共经历十二场大地震，但是到1906年地震造成惨重损失，举世才注意到圣安德烈亚斯断层。那次地震的震央位于旧金山市内，毁坏范围从北到南共长六百四十公里。断层沿线，土地顷刻间移开六公尺，篱笆歪倒，树木连根拔起，道路和水管破裂；由于自来水供应中断，地震触发的火灾蔓延全市。

随着科学家对地质的了解日益增多，科技日新月异，现今可利用先进仪器监测地球表面下的水压和岩层活动。科学家相信，大地震发生以前，地震活动会一连几年稍稍增加，据此可在巨灾发生几小时甚而几天以前，做出预报。同时，建筑师和结构工程师进行设计时，也考虑到地震因素，设计出能承受一定震荡力的楼房和桥梁。结果，1989年旧金山地震，损坏的建筑大都是旧式房舍，而不是现代化的摩天大楼。

上述地震中，共六十三人丧生，大多是双层桥面的港湾大桥塌下所致。科学家预测，未来五十年间，加州将面临一次严重得多的大地震。据估计，加州南部洛杉矶地区，一旦发生李克特七级的地震，将造成重大损失，总值数以亿美元计，并导致一万七千至二万人死亡，另有一千一百五十万人受烟雾和火灾影响。断层积聚的摩擦能量是日积月累的，大地震来得越迟，强度势必越大。

圣安德烈亚斯断层是太平洋板块和美洲板块相会处。太平洋板块向东北滑移，美洲板块则向西南漂动，距离每年约增加十几厘米。板块间的摩擦力，阻碍板块移动，但是应力会累积起来，积聚到一定程度，迸发出来，于是两个板块就会遽然移动，引起地震。

洛杉矶北面帕姆代尔十四号高速公路旁边，岩层变形，显出断层地带所受的强大应力。圣安德烈亚斯断层沿线，岩层大多横向移位；这里的沉积岩敏褶，则是纵向活动造成的。街道上的裂隙，明确显示该区位于断层之上。洛杉矶北面圣加布里埃尔山区，断层压力日益增加，挤压山脉，街道断裂翘起。西面山坡塌陷，每年掉落七吨岩屑。