神秘地震揭示卡斯卡迪亚潜在危险

1954年那场震撼洪堡湾区居民的6.5级地震起源一直不明，但一项新研究现在提出了一个令人惊讶的震源：卡斯卡迪亚俯冲带界面。

在《美国地震学会通报》上，一个研究团队分享了引导他们得出该结论的科学侦查过程，这个故事结合了褪色的纸质记录、现代方法与建模技术，以及事件目击者的描述。

1954年12月21日的地震发生在一个地震频发的区域。加州北部沿海的这部分区域包含门多西诺三联点，太平洋板块、戈尔达板块和北美构造板块在此交汇，是美国本土48州地震活动最活跃的地区。

但1954年地震的震中位置、震级和震动强度都不同寻常。历史上，该地区大多数大地震都发生在戈尔达板块内部，无论是近海区域还是其俯冲到北美板块下方的部分。虽然在仪器观测时代已将该区域的断层测绘为活动断层，但北美板块地表断层尚未发生过大型地震。

加州大学伯克利分校地震实验室的退休地震学家佩吉·赫尔韦格及其同事得出结论，认为此次地震是一次逆冲型地震，震源位于阿克塔市以东菲克尔山地下约11公里深处。他们指出，综合这些特征表明该地震最可能的震源是卡斯卡迪亚俯冲带界面。

太平洋西北海岸沿线的卡斯卡迪亚俯冲带在科学界和公众心中占据重要地位，因为它具有引发特大地震的潜力。1700年的卡斯卡迪亚9.0级地震曾淹没森林，导致海岸线沉降六英尺，并引发大规模海啸，远至日本都遭受破坏。

菲克尔山地震可能有助于解答地震学家们一直努力解决的问题：卡斯卡迪亚俯冲带界面是否仅在类似1700年的大型地震中才会破裂？整个界面是否总是整体破裂，还是其较小部分能够独立破裂？

赫尔韦格表示，该地区有记录的另一场大地震——1992年门多西诺角7.2级地震——可能也起源于俯冲带界面。

"此外我们知道1700年发生了整条断层破裂的特大地震，"她说，"但在仪器观测时代，我们确实没有记录到任何发生在该界面上的地震。学界曾假设该界面已闭锁，在下次特大地震发生前不会有任何活动。"

"卡斯卡迪亚的异常之处在于，它在仪器观测时代异常安静，"该研究的合著者、加州州立理工大学洪堡分校退休地震学家洛里·登格勒指出，"我们没有监测到较小地震，这在俯冲带极不寻常。"

登格勒补充道，在洪堡县存在一个疑问：那些与俯冲带界面相关的、已测绘的上覆北美板块断层是"独立破裂，还是仅作为巨型逆冲事件的一部分破裂？本次地震看起来是这个巨型逆冲带上一个小块体的破裂。这对于我们理解卡斯卡迪亚的运作机制具有突破性意义。"

赫尔韦格团队耗时三年重新研究这场拥有多个名称的1954年地震之谜。他们分析了已出版的地震目录、伯克利档案馆未公开数据，以及新识别出的来自美国海岸与大地测量局（USCGS）在地震发生时运行的加速度计数据。

研究过程中，赫尔韦格邀请同事贡献专业力量：定位并数字化记录、利用现代软件创建地震震源概率云图、确定地震机制。

赫尔韦格强调保存这类记录的重要性时提到，尤其宝贵的是发现了这些数据的采集记录，包括相关台站和仪器的运作情况，以及多年来利用这些数据所做的计算。

"即使思考我们现代的数据采集和保存工作时，也需要考虑50年后可能有人想要回溯查阅，"她指出，"元数据至关重要。"

研究人员还借助USCGS收集的破坏和震感报告、报纸档案、照片、邻近尤里卡镇供水系统损坏地图，以及新收集的目击者证词，重新评估了该地震的烈度。

作为研究的一部分，团队通过地方报纸和Facebook群组征集地震经历故事。71年前地震发生时还是孩童的目击者提供了叙述，他们对晃动的浴缸、倒塌的烟囱和起伏地面的记忆惊人地一致，使赫尔韦格团队能够估算地震烈度。

一位11岁女孩当时正与朋友骑自行车，感受到震动后两人立即趴倒在地护住头部——这是她们在学校原子弹演习中学到的动作。

她记得起伏的地面、倒塌的烟囱和迸发火花的电线，但最难忘的画面是（1954年罕见的景象）：一位妇女顶着满头发卷就跑出了家门。