大灣區地下存沉寂425年「地震空區」 恐引發7.5級強震觸發海嘯

撰文:外部來稿(中國)
出版:更新:

【編者按】近日,一項由中山大學、聖地亞哥大學及汕頭大學聯合開展的研究指出,粵港澳大灣區下方隱伏著一條已沉寂超過425年的地震空區——濱海斷裂帶(LFZ)。該斷裂帶在過去424年裏曾發生四次7級以上的破壞性強震,最強一次甚至達到8級;最近一次在1918年,達7.25級。如今,大灣區周邊700公里範圍內雖未再發生過7級以上地震,但表面的平靜可能正是能量的累積,科學家將這種「靜默狀態」稱之為「地震空區」。這片地震空區未來或引發7.0至7.5級地震,甚至觸發海嘯,對人口超7000萬、經濟高度發達的大灣區構成嚴重威脅。

該研究通過多通道地震反射剖面和深海鉆探,首次揭示該斷裂帶淺層結構及全新世活動跡象,發現其主斷層累計位移最大達1.8公里,最近一次活動發生在大約1萬年前。科學家呼籲,這一發現不僅為大灣區地震風險評估提供關鍵依據,也為全球類似沿海斷裂帶研究敲響警鐘。儘管地震具體發生時間仍無法預測,但研究成果明確提示:加強建築抗震能力、完善應急響應機制與公眾防災教育已刻不容緩。

本文轉載自公眾號【構造地球科學】。

在中國南方的廣闊海域上,珠江口安靜地流入南海,孕育了一個人口超過7000萬的繁榮區域——粵港澳大灣區。這里以其壯麗的天際線、繁忙的港口和不斷崛起的科技產業聞名於世。然而,這片充滿活力的土地之下,卻隱藏著一個鮮為人知的潛在威脅:一條沉寂了四個多世紀的斷裂帶,正在悄然積蓄能量,可能引發一場毀滅性的強震。

這個隱藏的威脅源自被稱為「濱海斷裂帶」(LFZ)的地質結構。2024年中山大學地學院聯合聖地亞哥大學以及汕頭大學的科學家聯合發表研究成果,表示過去424年間,這條斷裂帶經歷了四次震級超過7.0的破壞性地震,最強的一次甚至達到了8.0級。然而,自1918年發生最後一次7.25級地震以來,這片斷裂帶似乎陷入了「沉睡」。大灣區周邊的700公里範圍內,至今未再發生過7級以上的地震。這種「靜默」狀態,科學家稱之為「地震空區」。盡管表面平靜,地震空區卻常常是未來大震的潛在震源。

論文封面截圖

那麽,為什麽這片區域會成為科學家密切關注的焦點?答案在於地質學家最近獲取的一些關鍵發現。通過多通道地震反射剖面分析和深海鉆孔研究,科學家揭示了濱海斷裂帶的淺層結構和近期活動跡象。他們發現,這條斷裂帶由一條高角度的主正斷層和數條次級斷層組成,主斷層最大累計位移達1.8公里,最近一次破裂活動發生在大約1萬年前的全新世。儘管它的滑動速率較慢,但這種「靜默」的狀態可能正在為下一次強震積累足夠的能量。

更令人擔憂的是,這種斷裂帶的地震潛力可能遠遠超出人們的想像。基於斷層長度和歷史活動記錄,科學家推測,這條斷裂帶可能引發震級高達7.5的地震。這樣的地震足以對大灣區的城市基礎設施、工業生產和人口安全造成毀滅性影響。此外,由於斷層的傾斜角度和海底位置,這種地震還可能引發強烈的海嘯,進一步加劇災害的破壞力。

珠江口的濱海斷裂帶不僅僅是一個區域性的問題,它還為全球類似的活躍海底斷層研究提供了寶貴的案例。這條斷裂帶的地震活動性如何演化?未來是否會發生貫穿整個斷裂帶的大型破裂事件?這些問題的答案,不僅事關粵港澳大灣區的安全,也為其他人口密集的沿海地區敲響了警鐘。

這片「沉寂」的地震空區,是否會成為未來一次強震的震中?隨著科學家的研究深入,這個問題的答案,可能比我們想象的要更接近。過去 424 年來,位於華南沿海的濱海斷裂帶 (LFZ) 經歷了四次破壞性地震 (M ≥ 7)。這些地震事件導致以中國粵港澳大灣區為中心,形成了一個約 700 公里的地震空區,該區居住著 7000 多萬人口。儘管之前對深層地殼結構和地球動力學過程進行了研究,但由於海上地球物理調查有限,對地震空區內 LFZ 的淺層結構和近期構造活動仍然了解甚少。在此,我們提供了新的海上地球物理數據,以探索該地震空區內 LFZ 的淺層地殼結構和全新世活動。多通道地震數據顯示,LFZ 由一個高角度鏟狀主正斷層和幾個次級正斷層組成。主斷層在淺層地殼結構中走向東北,傾向東南,是珠江口盆地北部的控盆斷層,累計位移為1.5至1.8 km。此外,單道地震數據分析和鉆孔14 C測年結果表明,主斷層最近一次活動發生在過去約10,000年內,最小垂直偏移量為1.2 m。基於這些發現,我們強調低頻帶斷裂帶在推斷的地震空區內可能引發M w 7.0-7.5級強震。我們的研究強調了低頻帶斷裂帶對中國粵港澳大灣區構成的潛在地震危險性,同時也為評估全球活躍的海底斷層提供了寶貴的見解。

論文結論截圖

1. 簡介

大陸板塊與海洋板塊交界處是地震的主要發生地,全球 90% 以上的地震活動發生在這些區域。這些地區的地震活動相對而言較為人熟知,並得到了廣泛的研究支持。與這些板塊邊界地區相比,大陸內部地區地震活動性較低,歷史地震記錄有限,常常被研究人員忽視,從而阻礙了對這些地區地震災害的評估。在大陸內部地區中,近海區域由於靠近人口稠密的城市地區而具有特殊重要性。確定活動斷層的位置、了解其幾何結構並評估其活動性對於評估這些地區的地震災害至關重要。然而,由於海上地球物理勘測的局限性,人們對許多近海活動斷層仍然知之甚少。

濱海斷裂帶 (LFZ) 是南海 (SCS,圖 1 ) 北部伸展大陸邊緣最活躍的近海斷裂,界定了南海減薄陸塊與華南典型陸塊的邊界。該斷裂帶經歷了與南海裂谷作用和擴張有關的覆雜構造演化 。LFZ 的近期活動以一系列歷史上破壞性地震為特征,根據歷史地震目錄,包括 4 次 M ≥ 7.0 地震( 1600年M7.0 地震、 1604年 M8.0 地震、1605 年 M7.5 地震和 1918年M7.25 地震)和 17 世紀以來18次 M 6.0 ~7.0 地震(圖 1)。值得注意的是,粵港澳大灣區周邊地區在過去424年中未發生過7.0級以上地震。該地區是地震空區的一部份,該空區綿延約700公里,面對著人口稠密、超過7000萬的地區。地震空區假說認為,活躍板塊邊界中相對於邊界其余部份近期未發生破裂的一段,被視為地震空區,未來更有可能發生地震。因此,有必要對地震空區內低頻帶的地震危險性進行定量評估。

圖 1. 華南地區構造圖,顯示低頻帶珠江口斷層段。插圖中虛線矩形框表示研究區域的位置。紅線表示斷層。黑線表示所有獲取的地震反射剖面,藍線表示本研究中使用的解釋地震剖面的位置。黑色星號表示在該區域鉆探的第四紀鉆孔位置。DI,擔桿群島。SI,上川島。

儘管地震空區內低頻斷層 (LFZ) 的構造和近期活動意義重大,但對該地區的研究卻很少。先前對包括低頻斷層 (LFZ) 在內的海上活動斷層的研究主要依賴於衛星圖像、航空磁學、地震活動性 和地表破裂研究。最近的地球物理勘測對低頻斷層 (LFZ) 下方的地殼速度模型提供了深刻的認識,但仍有許多問題尚未解答,包括低頻斷層的精確位置。鑒於低頻斷層 (LFZ) 靠近人口稠密、經濟發達的粵港澳大灣區,且有大震歷史,迫切需要對其構造和近期活動進行系統研究。

本文利用多種數據源,包括多通道和單通道地震反射剖面以及連續取芯鉆孔,對中國粵港澳大灣區附近地震空區內低頻斷層帶(LFZ)的結構和全新世活動進行了定量分析。這些數據源使我們能夠在不同深度對低頻斷層帶的結構架構進行成像,從而深入了解斷層的幾何形狀、斷距和近期破裂活動。此外,鉆孔勘測和測年結果有助於確定觀測到的斷距特征的年代,並評估該地區的地震危險性。

2. 地質背景

研究區位於南海北部大陸架邊界的淺水區。該大陸邊緣地震活動活躍,其特征是走向各異的斷層網絡 ,主要包括北東向、北東-東向和次要的西北向斷層群。北東向斷層主要為斜向伸展斷層,伴有右旋走滑運動,與南海海底擴張有關,代表了華南沿海的主要構造走向。

北東向低速斷層帶位於淺水區內陸架向中陸架過渡帶,具有顯著的重力和磁力異常(圖 1)。低速斷層帶傾向南或東南,在 15 至 20 km 深度處形成一個陡傾低速帶。低速斷層帶兩側地殼結構差異明顯。珠江口寬角地震剖面顯示,低速斷層帶為低速帶 ,斷層穿過整個地殼,抵消了莫霍面不連續面 。西北翼由一個正常的大陸塊體組成,而東南翼則顯示出大陸塊體的特征性伸展減薄。因此,根據低垂帶兩側明顯的沉積充填特征和深部地殼結構,提出低垂帶界定了南海塊體與華南塊體的邊界。

該地區的地震活動特點是強度較低到中等、頻率較低、淺層(圖1),主要受北東向和西北向斷層控制。然而,儘管如此,該地區仍有可能經歷8級地震烈度 ,並被認為是可能發生7.0級或7.5級破壞性強震的地區。

3.數據和方法

3.1 多通道、單通道地震數據

在本研究中,我們利用了 2017 年採集的 1950 km 地震數據(圖 1)。這些數據包括在 Dangan 群島(DI)附近獲得的 7 個多道地震剖面,雙向走時(TWTT)為 5 秒,1 個單道地震剖面,雙向走時為 200 毫秒(圖 1)。多道地震勘探由 Kan407 船進行,該船配備六個氣槍陣列,總容量為 260 立方英寸,工作氣壓為 2000 磅/平方英寸。氣槍以 80 秒的間隔發射,相當於在船速為 5 節時射程約 200 m,並在 5 m 的深度處拖曳。接收陣列由Geometrics公司生產的600m長的96通道MicroEel模擬地震固體拖纜組成,道間距6.25m,5s,採樣率為0.5ms。對於深度轉換,我們使用2000m/s的速度將時間值轉換為深度測量值。此外,通過帶有Boomer震源的SIG 2 mille淺地層剖面儀獲得了高分辨率單通道地震勘探數據。全球導航衛星系統(GNSS)用於導航和炮點計時,以及記錄每個炮點的位置。電纜採集工作頻率範圍為10~1000Hz,聲源能量在200~300J之間。對地震數據採集參數進行了優化,包括聲源能量為250J,採樣頻率為12000Hz。調查剖面地震數據的垂直分辨率在0.5至1米之間。

這些地震剖面的解釋層與已發表的石油鉆孔地層相對應,將新生代充填層劃分為五個層序(圖2)。這些反射層與沿內陸架至中陸架界定的巖石地層單元邊界相對應。斷層的位置是通過斷層表面反射以及上盤和下盤的斷層截止點識別的。

圖 2 珠江口盆地構造地層圖

3.2. 鉆孔年代學數據

沿單槽剖面S6(水深42.4 m)鉆探了一個深度為110 m的鉆孔(NC3)。NC3(東經114.53°,北緯22°05′)連續取芯鉆孔穿透了由粘土、泥漿和細砂組成的晚更新世和全新世沉積序列。巖心采用AMS 14 C測年,並使用OxCal v4.4和Marine 20曲線進行2δ誤差校正。樣品NC3-65、NC3-515和NC3-704-706分別對應距今3110-2707、9413-8877和9927-9373 cal. yr BP,表明地層年代可靠。

3.3. 擴展指數

擴張指數 (E) 是反映特定斷層在地質時期活動性的指標。它表示為 E = T d / T u,其中 T d表示上盤厚度,T u表示下盤厚度。擴張指數有三種解釋:(1) 正擴張指數 (E > 1):表示斷層一直處於活動狀態,隨著時間的推移導致顯著的延伸和位移。這表明該地區經歷了裂谷作用或正斷層作用等構造活動。(2) 零擴張指數 (E = 1):表示斷層不活躍或活動性極小。這表明斷層處於構造穩定期,沒有顯著的延伸或位移。(3) 負擴張指數 (E < 1):表明斷層經歷過擠壓力,導致縮短而不是延伸。這可能是由於逆沖斷層或褶皺等構造過程造成的。

4. 自由貿易區的結構架構

為了闡明粵港澳大灣區附近低頻斷層帶的幾何結構,我們展示了一條橫跨珠江口盆地北部的區域性多道地震反射剖面,以及六條覆蓋主斷層的多道地震反射剖面(圖1右下插圖中的紫色線)。根據其結構特征,研究區內的低頻斷層帶沿走向可分為東段和西段。斷層的東段由四條地震剖面描述,西段由兩條地震剖面約束(圖1)。

4.1 珠江口低窪地帶區域結構

區域多道地震剖面 Z11(圖 3)清晰地展現了斷層和沉積特征。該剖面揭示了基底深度的顯著變化。在地震剖面西北方向的擔桿群島(圖 1中縮寫為 DI )附近,基底非常淺,僅約 0.25 s (TWTT)(約 250 m)。相比之下,在西南部,基底埋藏較深,深度約為 1.6–3.0 s (TWTT)(約 1600–3000 m)。沉積物厚度的突變,加上斷層面反射的證據,表明存在一個向海傾斜的正斷層 (F1),它控制著區域構造框架。

圖 3. 珠江口盆地區域多道地震反射剖面 Z11 解釋圖,受其他地震反射剖面約束。

基底(Tg)向南逐漸變淺,形成一個不對稱的伸展半地塹,在F1的影響下,半地塹內充滿新生代沉積物。基底深度從半地塹向西南方向逐漸增加,最終穩定在2.5~3.0秒(TWTT)(~2500~3000米),其間可見幾條北東向的次級正斷層的交匯(圖3)。

正斷層 F1 被解釋為 LFZ 的主斷層,經歷了覆雜的構造演化,包括扭壓事件和同裂谷期伸展或扭張變形的重新激活。F1 的累積斷距隨深度增加而增加,最大累積位移為 2.2 秒 (TWTT)(~2200 米),基底偏移量證明了這一點。同時,次級正斷層的最大累積位移範圍為 10 至 50 毫秒 (TWTT)(~20–50 米)(圖 3)。為了更詳細地分析該斷層帶的結構,我們選擇了 LFZ 上六個具有代表性的多通道地震剖面。這些剖面將進一步揭示研究區內的斷層幾何形狀和變形模式。

4.2. 東段

為了更好地了解 LFZ 東段的構造,我們提供了具有代表性的多通道地震剖面 Z12,然後將其與此段內的其他三個多通道地震剖面進行比較。剖面 Z12(圖 4)的解釋揭示了一個充滿新生代沉積物的伸展半地塹,其特點是斷層面和斷層截止,勾勒出斷層的淺部(圖 4插圖)。雖然斷層突破到很淺的深度,但並未到達海底。F1 下盤的沉積厚度約為 0.2 s (TWTT)(~200 m),但跨斷層厚度突然增加到 3.0 s (TWTT)(~3000 m)在其上盤。總體而言,剖面 Z12 展現出與相鄰 Z11 剖面北部相似的結構(圖 3)。通過不同剖面測量,F1 的落差呈現下傾增加趨勢,最大累積位移為 2.6 秒(TWTT)(~2600 米),由基底的偏移記錄。

剖面 Z10、Z14 和 Z6(圖 5、圖 6和圖 7)也表現出與剖面 Z11 和 Z12(圖 3和圖 4)類似的特征,包括主正斷層 F1 的存在,它控制著珠江口盆地北部半地塹的幾何形狀。為了量化 F1 沿走向的滑動差異,我們在所有多道地震剖面中測量了基底頂部的偏移量。剖面 Z12、Z11、Z10、Z14 和 Z6 的結果分別為 2.6、2.2、2.0、1.7 和 1.2 s (TWTT)(~2600、2200、2000、1700、1200 m)。F1 的滑動向西南方向減小,相應地,半地塹的寬度也減小。根據這一觀察,我們推斷東北部比西南部經歷了更廣泛、更持久的構造變形(圖3、圖4、圖5、圖6和圖7)。

4.3. 西段

我們研究區域內 LFZ 的西段在深度上表現出不同的結構和幾何形狀,與東段觀察到的形成對比。剖面 Z03(圖 8)是這種模式的代表性例子,顯示存在兩個斷層 F1 和 F2,它們的尖端在視圖中重疊(圖 1)。F1 下盤的基底深度約為 0.6 s (TWTT)(~600 m),在 F1 上盤增加到 0.65 s (TWTT)(~650 m)。在 F2 上,基底深度突然從 1.0 s (TWTT) 增加到 1.8 s (TWTT)(~1000–1800 m)。然而, 剖面 Z01 (圖9 ) 描繪了不同的情景, 基底深度在 F1 處從 0.9 增加到 1.9 s (TWTT) (~900~1900 m), 而在 F2 處深度僅增加 0.3 s (TWTT) (~300 m). 因此, 通過比較剖面 Z01 和 Z03 中半地塹的累計位移和寬度, 可以明顯看出西南部比東北部經歷了更大範圍和更長持續時間的構造變形 (圖8和圖9 ).

5. 斷層位移隨時間的變化

對低垂帶長期構造演化和近期破裂活動的研究,主要集中在淺層地震剖面和擔桿列島附近海域的高分辨率單道地震剖面(圖4),通過對地震資料的解釋和測量(圖10 a、d 和圖11 b ),利用擴張(生長)指數(圖10 b、e 和圖11 c )和斷層落深剖面(圖10 c、f 和圖11 d )分別表征新生代正斷層的運動學歷史和晚第四紀活動的歷史。

圖 10. 從地震解釋中得出的擴展指數圖和斷層落差剖面顯示了地層厚度和斷層落差沿斷層面的變化。(a)Z10 的地震解釋。(b)Z10 中不同地層的擴展指數圖。(c)Z10 中不同地層的斷層落差。 ( d)Z01 的地震解釋。(e)Z01 中不同地層的擴展指數圖。(f)Z01 中不同地層的斷層落差。
圖 11. 基於 S06 地震解釋的擴展指數圖和斷層落差剖面,可進一步分析地層厚度和斷層滑動量。(a)單道地震數據 S06 及其解釋。白線表示 NC3 的位置,14C 測年揭示了三個關鍵層的年齡。(b)S06 的放大圖及其解釋。(c )( b )中不同地層的擴展指數圖。(d ) ( b )中不同地層沿斷層面的落差。注意不同顏色的線代表不同的地層

擴展指數圖(圖10)表明:擴展指數大於1(E > 1),表明新生代存在同伸展沉積;擴展指數隨深度增加,表明新生代活動性隨時間減弱。對比同一地層段的Z10和Z01剖面半地塹的擴展指數(圖10a,d),東段斷層滑動速率大於西段。斷距圖顯示了隨深度累積的位移,證實了斷層F1為長期活動的正斷層。這些結果共同表明珠江口盆地北部的斷層F1在Tg至T20沉積層段一直處於活動狀態。

6.討論

6.1. LFZ的結構架構

研究結果表明,低頻帶由多條北東向平行的正斷層組成,其中以F1和F2等突出的正斷層寬度為25~60km(圖3),等深線位於40~50m之間。低頻帶的主要特征是一條高角度正斷層,其走向主要為北東至北東-東,傾向東南,並伴有多條次級正斷層。這條主斷層是珠江口盆地北部地區的控盆斷層,在3s震級時間(TWTT)內,以~2000m/s的恒定速度計算,其最大累計位移分別為1.5~1.8km(圖10)。雖然先前的研究表明 LFZ 是一個向東南傾斜且具有顯著累積位移的深地殼斷層,但我們的研究強調了在分段斷層帶的不同多道地震剖面上觀察到的不同幾何特征 。萬山隆起帶是LFZ的北緣(圖1),該地區的特點是斷層陡坎高近 130 m。我們將斷層的位置與該地區的自由空間重力異常進行了比較(圖 12);結果表明,本研究中約束的 LFZ 段對應於拉長的重力高點和寬闊的重力低點之間的陡速度梯度,我們分別將它們解釋為與斷層相關的下盤高點和上盤沉積中心。

圖12. 研究區域自由空間重力異常圖。紅色實線和虛線表示自由空間區域(LFZ)的位置。黑線表示地震反射剖面的空間分布。

在研究區內陸緣斷層帶東北緣汕頭沿岸海域, 斷裂主要活動期發生於晚侏羅世, 切穿了下上新統沉積層, 但對第四紀沉積層無影響; 在西段上川島(圖1中縮寫為SI )附近, 斷裂的強烈活動期主要發生於早中更新世, 珠江口黨桿列島一帶的斷裂則活動於晚更新世; 總體來看, 陸緣斷層帶由一系列起始於不同地質時期的斷裂組成, 上新世以來斷裂活動明顯, 尤其靠近黨桿列島一帶。

6.2 全新世低地殼帶變形

為認識斷層F1的近期活動性,沿多道地震剖面Z12(圖4 )對位於斷層F1最上部的單道地震剖面S06(圖11 a )進行了解釋。在T20層以上識別出5個沉積界面,標記為L5至L1,並解釋了6個次級界面,從而揭示了斷層F1的最新活動性(圖11 a、b )。對比L5至L1沿F1方向的累計位移,發現滑動量呈減小趨勢,最小位移值為1.4毫秒(TWTT),位於15毫秒(TWTT)的深度處。取上部150毫秒(TWTT)的恒定速度~1700 m/s,計算得出S06斷層段的最小斷距為1.4毫秒(TWTT),相當於深度1.2 m,距海底12.8 m(圖11 c,d)。擴張指數圖和斷距圖顯示,同伸展沉積一直持續到晚第四紀(T20時代之前)。

此外,在最小斷層錯距點之間,我們對兩個14 C樣品進行了測年,時間窗口分別為距今9413-8877和9927-9373 cal yr (圖11 )。這一結果與基於地磁古強度的測年結果和從鄰近地區淺鉆孔樣品中獲得的14 C年齡一致。這表明,在斷層F1上盤~16 m深處的沉積物年齡為~10 ka。主斷層F1的上盤和下盤之間也表現出明顯的沉積速率差異,在過去的10 ka中,沉積速率分別為160 cm/ka和~4 cm/ka。這些結果強調,斷層F1的最近一次破裂活動發生在全新世,這是首次有記錄的發現。

6.3. 對地震空區地震危險性的影響

我們研究的主要目標之一是評估研究區域發生強震的可能性。然而,沒有直接的證據來評估地震風險。為了評估地震空區內低頻帶區的地震危險性,我們應用經驗關系式將地下破裂長度 (RLD) 和平均位移 (AD) 與最大可能地震震級聯繫起來。對於第一組關系,矩震級 ( M w ) 是 RLD 的函數:M w = 4.34 + 1.54 × Log (RLD) ,以及M w = 3.5 + 2.17 × Log (RLD)。使用測量的每個段的斷層長度(75 公里和 140 公里,圖 12),我們估計斷層的東段和西段分別能夠發生M w 7.2 和 7.5 級地震,以及 7.6 和 8.1 級地震。使用 1.2 米的平均位移,縮放定律預測M w為 7.0 ( M w = 6.64 + 0.16 × Log (AD))(圖 10和圖 11)。假設平均表面位移為 2.0 米,縮放定律預測M w為 7.1,固定破裂寬度為 30 公里(圖 3和圖 8)。

本研究評估的最大可能發生地震震級(M w 7.0–7.5)與鄰近地區有記錄的歷史地震活動大致相符。然而,對於地震空區各段是否會以單一貫穿性事件或多個雁行性事件的形式破裂,尚不確定。無論哪種情況,斷層的陡傾角都會導致海底發生顯著位移,從而增加海嘯的風險。這些震級估計值表明,粵港澳大灣區可能遭遇比之前預測的更強烈的地面運動,並可能遭受更具破壞性的影響。

儘管晚第四紀的滑動速率非常緩慢(小於1毫米/年),但我們的研究表明,低頻帶區可能是粵港澳大灣區及其周邊社區重要的地震災害源。這凸顯了需要進一步研究,以更好地限定晚第四紀的滑動速率、地震震級和覆發間隔。對低頻帶區進行此類研究將使我們能夠繼續完善其沿走向的構造結構和近期活動,從而有助於改進對這一人口稠密、工業化地區的地震災害評估。

7.結論

本研究為珠江口低傾角斷層帶(LFZ)的構造特征和近期破裂活動提供了新的見解。通過地震反射剖面的採集和分析,我們在LFZ內識別出一條主要的高角度正斷層以及幾條次級正斷層。主斷層主要走向為東北向,傾向東南,是珠江口盆地北部地區重要的控盆斷層,最大累計位移在1.5至1.8公里之間。利用單道地震數據、14C測年和已發表的鉆孔地磁古強度,我們確定主斷層的最新活動發生在全新世,最小偏移距為1.2米。這一發現強調了LFZ帶來的地震危險性,表明其可能成為強烈破壞性地震的震源,估計震級在M w 7.0至7.5之間,沿著推斷的地震空區。總體而言,我們的研究有助於更好地了解珠江口低頻帶的結構特征和地震活動,強調了進一步研究以完善我們對該地區地震災害的認識的重要性。

在表面平靜的粵港澳大灣區下,隱藏著一條沉睡已久的地質「殺手」——濱海斷裂帶(LFZ)。儘管它已經沉寂了400多年,但科學家的研究表明,這片斷裂帶可能積蓄了引發7.0至7.5級強震的能量。這樣的大地震對這個人口稠密、經濟繁榮的區域而言,可能造成災難性的後果。近年來,通過多通道地震反射剖面和深海鉆孔的研究,科學家發現了LFZ的覆雜結構和最近的活動跡象。這條斷裂帶的主斷層是一條高角度正斷層,其最大累計位移達1.8公里,並在過去1萬年內經歷了破裂活動。儘管滑動速率較低,但這並不意味著安全無虞,反而可能是一次更大規模地震的信號。

然而,地震空區的「沉默」並非孤立現象。全球許多活躍斷裂帶都可能經歷類似的「休眠期」。這種現象通常被認為是地殼運動在積累壓力,為未來的釋放做準備。問題在於,我們無法確切預測這種釋放會在何時發生。科學家可以通過斷層長度、歷史活動記錄和鉆孔測年等方法推測可能發生的震級,但具體的時間和地點依然是一個謎。這正是濱海斷裂帶研究的重要性所在。它不僅揭示了粵港澳大灣區的潛在地震風險,也為全球類似的地震空區提供了寶貴的參考。通過研究LFZ的結構和活動規律,科學家希望能夠更好地理解斷裂帶如何積累和釋放能量,並改進對未來地震的評估方法。這對於全球其他人口密集的沿海地區,尤其是像舊金山灣區或東京灣這樣的高危區域,具有重要的借鑒意義。

對於生活在這一地區的人們來說,這些發現同時也傳遞了一個清晰的信號:地震風險並非遙不可及的威脅,而是需要長期關注和應對的現實問題。無論是加強建築抗震能力,還是完善緊急預案和公眾教育,都需要從現在開始未雨綢繆。畢竟,與其在災難降臨時措手不及,不如提前做好準備,將損失降到最低。從更廣泛的角度來看,濱海斷裂帶的研究也引發了我們對自然地質活動的深刻思考。地球的「安靜」表面下,始終在進行著無聲的運動。這些運動塑造了我們的山川河流,也孕育了豐富的資源,但同時,它們也可能帶來無法避免的災難。如何在欣賞地球之美的同時,學會與這些地質力量和諧共處?這是現代社會必須面對的課題。

或許我們無法阻止地震的發生,但我們可以通過科學和技術,減少它對人類的影響。濱海斷裂帶的研究不僅是對過去地質活動的追溯,也是對未來地震災害的預警。它提醒我們,無論科技多麽進步,自然的力量始終不容忽視。當下一次地震來臨時,我們是否已經做好了準備?這不僅是對粵港澳大灣區的提問,也是對全球所有地震多發地區的提醒。面對地球未知的力量,人類的智慧和行動將是最好的應對方式。