岩石的平衡作用为地震提供了新的见解

大地震中的传统观点是，大型不稳定物体往往会在剧烈震动中倒塌。但情况并非总是如此。在加利福尼亚州靠近著名的圣安德烈亚斯断层的某个地区，有一些脆弱的地质构造经受住了历史上强烈的地震考验，却没有倒塌。

这些“不稳定的平衡岩石”被称为 PBR（与啤酒无关），它们已经保持平衡 10,000 年，在此期间该地区发生过 50-100 次大地震。那么它们为什么仍然屹立不倒呢？在《地震研究快报》发表的一篇新论文中，研究人员发现，圣安德烈亚斯断层和圣哈辛托断层之间的相互作用可能是解开谜团的答案。

“这是一个真正的科学难题，一个真正令人费解的问题，”作者丽莎·格兰特·路德维希 (Lisa Grant Ludwig) 在一份声明中说。“这些岩石怎么会紧挨着圣安德烈亚斯断层？这是一个有趣的科学问题，但它也有实际意义，因为我们希望我们的地震灾害地图尽可能准确。”

地震灾害地图可帮助城市工程师和设计师了解某个区域存在哪些风险。它们可以影响建筑规范、工程决策和应急计划。

但为了弄清一个地区可能遭受何种程度的震动，地质学家必须研究过去发生过多少次震动。一种方法是查看 PBR，看看需要多大的震动才能让它们倒下，这可以告诉他们过去岩石能够承受的最大震动。如果发生超过该强度的地震，岩石将不再保持平衡……它们只是岩石。研究人员用来了解这些岩层在倾倒前能承受多大力量的方法非常直接。

“有两种方法可以做到这一点，其中一种方法是尝试将其倾倒，”这项研究的作者之一丽莎·格兰特·路德维希 (Lisa Grant Ludwig) 告诉BBC 。“如果我妈妈知道我这么做，她会不高兴的……当你倾倒它时，你永远不想在下坡一侧。”

使用这种方法时，研究人员格外小心，没有真正弄翻他们检查的 36 块岩石中的任何一块，否则可能会给他们带来严重的麻烦。去年，两名童子军领袖因在犹他州撞倒了一个脆弱的地质构造而被指控犯有重罪。

研究人员采用的风险较小的方法是对岩石进行详细测量，然后进行详细计算和虚拟模拟。收集到所有数据后，他们得出结论，岩石之所以仍然屹立不倒，是因为断层之间的相互作用。在科学家研究的地区，两个断层之间只有一小段距离（约 1.2 英里）。研究人员认为，这个间隙是一个断层台阶，或跨度，一个断层上的地震可能会受到相邻断层的影响。由于这两个断层非常接近，因此其中一个断层的接近可能有助于阻止地震继续沿着另一个断层不受控制地发生，这是通过传递能量来实现的。两者之间的转移可能会减少附近地区的震动程度。

但是断层台阶仍然是一个值得深入研究的领域，尽管研究人员认为这种相互作用可能在过去阻止了剧烈的震动（仍然存在的PBR证明了这一点），但它可能会导致未来其他地区发生更剧烈的震动。

格兰特·路德维希在一份声明中表示：“这篇论文表明，我们可能会考虑圣哈辛托断层和圣安德烈亚斯断层同时断裂的影响，这种断裂可能会影响到更多的人，而不仅仅是圣安德烈亚斯断层或圣哈辛托断层。”

这两个断层之间的相互作用是否有可能在下一次涉及这两个断层的大地震中减轻或增加加州的震动，取决于许多因素，例如地震开始的位置、地震传播的方向等。在做出任何预测之前，还需要进行更多研究。

与此同时，圣安德烈亚斯附近的岩石继续保持平衡。