美国地质学会 圣安地列斯断层区
信用:丽贝卡·佐巴克 圣安地列斯断层沿北美西海岸延伸，穿过人口密集的中心，如加利福尼亚的洛杉矶，是北美研究最多的断层之一，因为它有很大的危险
基于其大约150年的7级复发间隔
5次地震，事实上已经过去300多年了，南圣安德烈亚斯断层早就被称为这样一次地震的“迟到”
几十年来，地质学家一直想知道为什么这么久没有发生重大断裂
现在，一些地球物理学家认为“地震干旱”可以部分地用湖泊来解释——或者没有湖泊
今天，在美国地质学会2020年会上，博士
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学生赖利·希尔将展示一项新的工作，使用地球物理模型来量化断层上的大湖的存在如何影响过去圣安地列斯南部的破裂时间
数百年前，加利福尼亚南部和墨西哥北部的一个巨大湖泊——卡胡伊拉湖——覆盖了墨西哥湾、帝国谷和科切拉谷的大片地区，圣安德烈斯山穿过这些地区
这个湖是该地区众多美洲土著居民的一个重要聚集地，捕鱼器和露营地的考古遗迹就是证明
自最近的高水位(1000至1500年)以来，它一直在慢慢干涸
如果圣安地列斯上方的湖泊已经干涸，水的重量被移除，这是否有助于解释为什么圣安地列斯断层处于地震干旱中？ 一些研究人员已经通过研究1000年的地震记录，发现了卡希拉湖高水位和断层破裂之间的相关性，这些记录记录在科切拉山谷的深沟中暴露出来的被破坏的土层中
希尔的研究建立在现有模型的基础上，但扩展到包括这一独特的1000年记录，并专注于改善一个关键因素:湖下岩石水压的复杂性
希尔正在探索湖泊对断层破裂时间的影响，这就是所谓的湖泊负荷
断层上的湖泊负荷是两种力量的累积效应:湖水的重量和水进入湖底的方式
湖水压在地面上的重量增加了施加在下面岩石上的压力，削弱了它们——包括任何存在的断层
湖越深，这些岩石承受的压力越大，断层越有可能滑动
更复杂的是土壤和基岩(孔隙水)中的水的压力是如何随时间和空间变化的
希尔解释说:“并不是水润滑了断层。”
更多的是一种力量平衡另一种力量，让错误更容易或更难发生
“想象一下，你的手粘在一起，压进去
如果你试图让它们并排滑动，它们不会很容易滑动
但是如果你想象它们之间有水，就会有一个压力把(你的手)推出去——这基本上减少了(你手上的)压力，它们很容易滑落
“这两种力量合在一起，对断层产生了整体的压力
一旦这种压力达到临界阈值，断层就会破裂，洛杉矶就会经历“大地震”
" 以前的模拟工作集中在完全排水的状态，所有的湖水都直接向下扩散(一次)，希尔的模型更加复杂，结合了湖底沉积物和岩石中不同水平的孔隙水压力，允许孔隙水压力直接受到水团应力的影响
这反过来会影响整体故障行为
希尔说，在工作进行的同时，他们已经找到了两个关键的答案
当湖水达到最高点时，它会增加足够的应力，使断层的时间线提前25%到达临界应力点
希尔说:“湖水可以稍微调节一下这个(断层滑动)率。”
“我们认为这可能会导致(故障)失败
" 卡希拉湖干涸的总体影响使得断层在他的模型中更难破裂，这表明它与断层最近的平静有潜在的关联
但是，希尔强调，这种影响与大陆规模的构造力量相比相形见绌
“从技术上讲，随着孔隙压力的降低，基岩会变得更坚固，”他说
“但它变得有多强，都与构造驱动的滑动率有关
他们非常非常强壮
"
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