海沃斷層2043年前6.7級地震機率估33% 灣區盆地重災

海沃斷層(Hayward Fault)自1868年以來未發生過大地震，但勞倫斯-利佛摩國家實驗室和勞倫斯-柏克萊國家實驗室設計的新模擬研究表明，舊金山灣區的地理環境將影響下一次大地震的發生，地震波會被困在利佛摩谷等盆地中，並因其下方的地質結構而放大地震的破壞性能量。

聖荷西信使報報導，了解地震產生的地面運動如何隨著遠離震央而放大，對於灣區社區的地震防災準備至關重要，因為地震造成的破壞不僅取決於震級，還取決於動能如何在地形上傳播並被當地地質放大。

「像聖帕布羅灣或利佛摩盆地這樣的盆地，總是會放大地面運動，因為當（動能）波進入軟沉積物時，它們會轉化為更大的運動並被困住，」勞倫斯-利佛摩國家實驗室科學家皮塔爾卡(Arben Pitarka)說。

皮塔爾卡表示，一項由勞倫斯-利佛摩國家實驗室牽頭、勞倫斯-柏克萊國家實驗室提供支持的美國能源部項目，分析了海沃斷層7.0級地震的影響，將基於物理的破裂模型與在超級電腦上運行的詳細波傳播模擬相結合，從而首次創建了一個合成地面運動數據庫。

海沃斷層上一次發生大地震是在1868年10月21日。加州自然資源保護廳估計，該斷層大約每140年發生一次大地震，這意味著該斷層已經過了地震發生的周期。美國地質調查局估計，到2043年，發生6.7級或以上地震的機率為33%，使得海沃斷層成為灣區最危險的斷層。

1906年的地震中，聖安德烈斯斷層(San Andreas) 水平移動了32呎（約9.75公尺），舊金山陷入一片火海。據美國地質調查局稱，1989年的洛馬普列塔地震(Loma Prieta earthquake)再次使斷層水平移動了6呎（約1.8公尺），向上移動了4呎（約1.2公尺），導致灣區主要交通幹道坍塌。為了應對下一次大地震，科學家正在模擬海沃斷層上的構造位移將如何擴散到整個地區。

「每次發生大地震，我們都會學到新的東西，」皮塔爾卡說， 「我們面臨的問題是，地震不會原樣重複發生。」

地震能量在沉積物中的傳播並不均勻。皮塔卡表示，斷裂發生在不同的深度，斷層蘊含的位能大小不一，板塊斷裂的速度也各不相同。所有這些因素都會影響地震的震感，即使是近距離的震感也會受到影響。

研究作者指出，舊金山灣區複雜的地理環境更加劇了這些情況的複雜性。斷層線兩側的鮮明對比，例如，有的區域是堅硬的基岩，而有的區域則是像利佛摩谷這樣的盆地中鬆散的沉積物，導致不同區域的震動強度差異巨大。在迪亞布羅山脈和這一地區山谷之間傳播的地震波，形成了能量波動交織的迷宮。

皮塔卡說，為了研究舊金山灣區的地震生態系統，計畫團隊在海沃斷層線可能的震源位置進行了100多次典型的7.0級地震模擬。

隨後，科學家利用「熱圖」觀察地震發生後瞬間動能如何在舊金山灣區的地形圖上擴散，以顯示震動最劇烈的區域。在他們的模擬中，地震波在舊金山灣沿岸的低窪地區和利佛摩谷最為強烈，而能量則在柏克萊和屋崙山丘地區消散。

「工程師和地震學家現在知道哪些地區在地震中更容易受到衝擊，」皮塔爾卡說， 「每一項新的進展，例如這個新的資料庫，都會對建築設計規範和為應對大地震而採取的技術措施產生積極影響。」

「這項研究再次提醒我們，海沃斷層的風險真實存在，影響重大，並且與東灣居民息息相關，而非遙不可及。」加州地震廳首席減災官馬菲 (Janiele Maffei) 表示， 「加州居民現在就可以採取行動：地震警報、房屋加固和家庭防災準備都能顯著提高抵禦地震的能力。」