大多数人都听说过圣安地列斯断层。这是一个 800 英里长的怪物，它从南到北劈开加利福尼亚，两个构造板块慢慢地相互摩擦，威胁着要产生大地震。

鲜为人知的是，圣安地列斯由三个可以独立移动的主要部分组成。在所有三个中，板块都试图以相反的方向相互移动，就像两只手相互摩擦一样。在南部和北部，板块大部分时间都被锁在一起——在一个危险的、不动的拥抱中粘在一起。这会导致压力在数年、数十年或数百年中累积。终于到了一个突破点;双方猛烈地从对方身边掠过，发生了地震。然而，在将另外两个板块分开的中央部分，板块以每年 26 毫米左右的宜人、稳定的速度滑过彼此。这可以防止压力的增加，并且没有大地震。这称为抗震蠕变。

至少这是迄今为止大多数科学家一直在讲述的故事。现在，对从地表以下近 2 英里处钻取的岩石进行的一项研究表明，中部地区曾发生过许多大地震，其中一些地震可能是最近发生的。该研究使用新的化学分析方法来测量史前地震期间岩石的加热情况，刚刚发表在《地质学》杂志的在线版上。

“这意味着我们可以在中部发生比我们想象的更大的地震，”主要作者吉纳维芙·科菲说，他在哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站担任研究生时进行了这项研究。“我们应该意识到存在这种潜力，它并不总是持续不断的蠕变。”

圣安地列斯人的威胁是巨大的。北部地区在 1906 年发生了灾难性的旧金山 7.9 级地震，该地震造成 3,000 人死亡，并将城市的大部分地区夷为平地。此外，1989 年的 M6.9 Loma Prieta 地震造成 60 多人死亡，一条主要的高架高速公路倒塌。南部地区在洛杉矶附近引发了 1994 年 M6.7 北岭地震，也造成约 60 人死亡。许多科学家认为，它正在为 1906 年规模的事件积累能量。

相比之下，中央部分似乎无害。已知只有靠近其南部终点的一小块区域会产生任何真正的地震。在那里，大约每 20 年发生一次 6 级事件——按照大多数标准来说并不那么危险。由于它们的规律性，希望研究可能预示即将发生地震的线索的科学家们在帕克菲尔德市附近的断层顶部建立了一个主要的天文台。它有一个 3.2 公里深的钻孔，从中提取了岩芯，以及地上和地下的监测仪器。科菲和她的同事分析的是来自钻孔底部附近的岩石。

当地震断层滑动时，沿运动部件的摩擦会导致温度比周围岩石高出数百度。这会煮熟岩石，改变沿断层路径的任何沉积地层中有机化合物的组成。最近，研究合著者 Pratigya Polissar 和 Heather Savage 想出了如何利用这些所谓的生物标志物，使用改变的成分来绘制史前地震图。他们说，通过计算岩石的加热程度，他们可以发现过去的事件和估计故障移动了多远;由此，他们可以粗略地推断出地震的大小。在 Lamont-Doherty，他们在东北部、阿拉斯加和附近改进了这种方法。

在这项新研究中，研究人员在位于地表以下 3192 至 3196 米之间的高度扰动沉积岩带中发现了许多此类改变的成分。总而言之，他们说这些黑色、易碎的东西显示出超过 100 次地震的迹象。在大多数情况下，断层似乎已经跳跃超过 1.5 米(5 英尺)。这将转化为至少 6.9 级地震，相当于 Loma Prieta 和 Northridge 事件的破坏性。但研究人员说，许多可能更大，因为他们估计地震震级的方法仍在不断发展。他们说，中部地区的地震可能与其他大型圣安地列斯事件相似，包括摧毁旧金山的那次。

目前用于制定建筑规范和保险费率的加利福尼亚州官方地震灾害模型确实包括中央部分大破裂的可能性很小。但是，由于缺乏任何此类先前事件的证据，通过数学计算得出的这种可能性是有争议的。这项新研究似乎是第一个表明此类地震实际上发生在这里的研究。作者说，它们可能起源于中部，或者更有可能是从北部或南部开始，然后通过中部迁移。

那么，这些地震是什么时候发生的呢?古地震学家在中部挖出的沟渠显示，没有发现表明过去 2000 年来地表发生地震的受扰动的土壤层——这大约是在该地区使用该方法检测的极限。但从地质学的角度来看，2000 年只是眨眼。而且，挖掘可能会遗漏任何数量的地震，这些地震可能不一定会在特定地点破坏地表。

研究人员使用第二种新技术来解决这个问题。生物标志物沿着非常窄的带延伸，从微观到只有几厘米宽。就在几英寸或几英尺远的地方，岩石的热量仅足以驱除那里自然存在的部分或全部氩气。对作者来说很方便的是，其他科学家长期以来一直使用放射性钾与氩的比率来测量岩石的年龄。与钾相比，氩气越多，岩石越老。因此，如果部分或全部氩气被地震引起的热量驱散，放射性“时钟”就会重置，并且岩石看起来比附近没有加热的相同岩石更年轻。

这正是团队发现的。他们研究的沉积物是数千万年前在加利福尼亚下方俯冲的古老太平洋盆地中形成的。然而，根据钾-氩钟，薄地震滑移带周围岩石的年龄看起来只有 320 万年。这设定了一个时间框架，但只是一个模糊的时间框架，因为科学家们仍然不知道如何判断排出的氩气量，从而判断时钟重置的彻底程度。这意味着 320 万年只是最近一次地震的年龄上限，科菲说。事实上，有些可能发生在几百或几千年前，她说。该小组现在正在开展一个新项目，以完善对年龄的解释。

作者写道：“最终，我们的工作指出了加利福尼亚中部可能发生更高震级的地震，并强调了将中部 [圣安德烈亚斯断层] 和其他蠕变断层纳入地震危险性分析的重要性。”

领导钻探现场研究的斯坦福大学地球物理学家威廉·埃尔斯沃思指出，虽然该州的官方灾害评估中包括了一场可能发生的大地震，但“大多数地震科学家认为它们很少发生，因为构造应变没有积累以显着的速度，如果有的话，就目前而言，”他说。

地质调查局的地震学家摩根佩奇(Morgan Page)是该灾害评估的合著者，他说这项研究开辟了新天地。“蠕变部分是一个很难进行古地震学研究的地方，因为地震的证据很容易被蠕变抹去，”她说。“如果这成立，这是断层这部分发生大地震破裂的第一个证据。” 她说，如果一场大地震可以撕裂爬行部分，这意味着有可能——尽管可能性很小——可以从圣安地列斯山脉的最南端开始，穿过中部并继续所有的一直走到北段的尽头——人们喜欢猜测的所谓“大一号”。“我对这个新证据感到兴奋，

这应该让加州人担心多少?“人们不应该惊慌，”拉蒙特-多尔蒂地质学家和研究合著者斯蒂芬考克斯说。“加利福尼亚的建筑规范现在相当完善。地震事件是不可避免的。这样的工作有助于我们找出可能发生的最大事件，并帮助每个人做好准备。”