最近的一项研究表明，卡斯卡迪亚俯冲带和圣安德烈亚斯断层可能会发生同步，其中一个断层发生大地震后，另一个断层可能随之发生地震活动。在地质记录中保存的一些案例中，这两个系统的破裂时间可能仅相隔几分钟或几小时。
“我们习惯于听到‘大地震’（Big One）——即卡斯卡迪亚——被描述为这种灾难性的巨大事件，”俄勒冈州立大学海洋地质学家、该研究的主要作者克里斯·戈德芬格（Chris Goldfinger）说。“事实证明，这还不是最坏的情况。”
3100年的地震历史
为了调查这些断层之间的关系，戈德芬格及其同事研究了包含约3100年地质历史的深海沉积物岩芯。
这些圆柱形样本保存了几个世纪以来在海底积累的物质层。其中特别引人关注的是被称为浊积岩（turbidites）的沉积物，它们是在水下滑坡将大量沉积物冲下山坡时形成的。强烈的地震是能够引发这些海底滑坡的事件之一。
通过比较与卡斯卡迪亚和圣安德烈亚斯断层系统相关的浊积岩层，研究人员发现它们在时间和结构上具有惊人的相似性。这些模式表明，这两个断层上的大地震有时发生得异常接近。
确定古代地震之间确切的时间间隔很困难。然而，戈德芬格表示，该团队确定了在过去1500年中发生的三次事件，在这些事件中，卡斯卡迪亚和圣安德烈亚斯断层北段似乎在几分钟到几小时内相继破裂。
最近一次此类事件发生在1700年左右。
西海岸潜在的连续重击
地震间隔时间极短的可能性可能会对防灾准备产生重大影响。
即使是卡斯卡迪亚或圣安德烈亚斯沿线的一次大破裂，也可能带来巨大的应急响应挑战。如果这两个系统在短时间内都发生破裂，多个大都市区可能会几乎同时应对严重的破坏。
“我们可以预期，仅仅是其中一个断层发生地震，就会耗尽全国的资源来进行应对，”戈德芬格说。“如果它们同时爆发，那么旧金山、波特兰、西雅图和温哥华可能会在极短的时间内全部陷入紧急状况。”
几十年来，科学家们一直在考虑不同的断层系统是否能够同步其行为。然而，直接观测极为罕见。
此前仅观测到一个例子，涉及2004年和2005年相隔三个月发生的苏门答腊地震。
海上的意外发现
戈德芬格几十年来一直在调查地震关联的可能性，而这项新研究的根源可以追溯到1999年的一次海洋考察。
当时，戈德芬格和他的同事正在俄勒冈州和北加利福尼亚州近海的卡斯卡迪亚俯冲带收集沉积物岩芯。一次导航错误使他们的船只偏离了预定航线，将研究人员带到了加利福尼亚州门多西诺角以南约55英里处，即圣安德烈亚斯断层区域内。
团队没有放弃这段弯路，而是决定在那里钻取一个沉积物岩芯。
那个出乎意料的样本最终揭示了一些不寻常的现象。
浊积岩通常表现出可预测的排列方式。较粗的物质先沉淀并形成层的下部，而较细的沉积物则逐渐沉淀在其上方。
然而，在这个岩芯中，研究人员发现了相反的情况。细腻的粉砂物质出现在底部，而粗糙的沙质沉积物则位于顶部。
隐藏在倒置沉积物中的线索
这种不寻常的分层表明，两个独立的事件在短时间内连续发生。
研究人员得出结论，底部的细粒沉积物是在卡斯卡迪亚俯冲带发生大地震后沉积的。其上方的粗粒沉积物似乎是由附近圣安德烈亚斯断层随后的运动引起的。
为了进一步调查，该团队使用放射性碳测年法估算了该岩芯以及在门多西诺角南北两侧收集的其他岩芯中浊积岩沉积物的年龄。
门多西诺角尤为重要，因为它位于圣安德烈亚斯系统北段与卡斯卡迪亚俯冲带交汇的区域附近。
扩展分析证实了这样一种情况，即这种不寻常的沉积物结构是由两个断层系统在时间上相近的地震所造成的。
研究人员将这些独特的成对层称为“双重层”（doublets）。
该团队认为，两个独立断层系统上的地震为双重层的形成方式提供了最佳解释，而不是余震或其他过程。
重新审视西海岸地震风险
如果卡斯卡迪亚和圣安德烈亚斯断层北段能够相互影响，地震规划可能需要考虑到这样一种情况：在极短的时间内，重大灾难可能会在西海岸更大范围内展开。
这些发现并不意味着一个断层上的每次大地震都会引发另一个断层。相反，沉积物记录表明，间隔很近的破裂过去曾发生过，这两个系统之间的相互作用值得更多关注。
该论文的其他作者包括：俄勒冈州立大学地球、海洋和大气科学学院的安·莫雷（Ann Morey）、克里斯托弗·罗姆索斯（Christopher Romsos）和布兰·布莱克（Bran Black）；美国国家海洋和大气管理局俄勒冈州立大学的杰夫·比森（Jeff Beeson）；华盛顿大学的莫琳·沃尔扎克（Maureen Walzcak）；德国施普林格·自然集团的亚历克西斯·维斯凯诺（Alexis Vizcaino）；加利福尼亚州保护部的杰森·帕顿（Jason Patton）；以及西班牙安达卢斯地球科学研究所的C. 汉斯·尼尔森（C. Hans Nelson）和朱莉娅·古铁雷斯-帕斯托（Julia Gutiérrez-Pastor）。