北美稳定地区M ≥ 2.5地震的空间分布。蓝色圆圈是1568年至1979年之间的事件(不完整记录)。红色圆圈是1980年至2016年之间的事件(完整记录)。

在1800年代，北美大陆内陆曾发生过一些有记录以来最强的地震。《地球物理研究杂志：固体地球》发表的一项研究发现，近两个世纪后，中部和东部的美国仍可能经历那些事件的余震。

当一次地震发生时，较小的地震，即所谓的余震，可能会在原地震发生后数天到数年内持续震动。这些较小的地震随着时间的推移会减少，并且是断层在原地震后重新调整的过程的一部分。虽然余震的震级比主震小，但仍可能会对基础设施造成损害，并阻碍原始地震的恢复。

“一些科学家认为，稳定的北美部分地区的现代地震活动是余震，而其他科学家则认为主要是背景地震活动，”该研究的作者之一、武汉大学地球科学家Yuxuan Chen说道。“我们想从另一个角度用统计方法来看待这个问题。”

这些历史地震的震中附近仍然是今天的地震活动区域，因此现代地震可能是过去地震的长期余震。但是，它们也可能是先兆地震，预示着更大的地震，或者是正常的背景地震活动，即给定区域的正常地震活动水平。

根据美国地质调查局(USGS)的数据，没有办法区分先兆地震和背景地震活动，直到发生更大的地震，但科学家仍然可以区分余震。因此，确定现代地震的原因对于了解这些地区未来的灾害风险至关重要，即使目前的地震活动对基础设施造成的损害很小或没有。

研究团队专注于三次历史地震事件，预计震级在6.5到8.0之间：1663年加拿大东南部附近发生的一次地震；1811年至1812年间密苏里州-肯塔基州边界附近发生的三次地震；以及1886年发生在南卡罗来纳州查尔斯顿的地震。这三次事件是近代稳定的北美历史上最强的地震，而较大的地震会引发更多的余震。

北美大陆稳定的内陆位于板块边界远处，与靠近板块边界的地区相比，它的构造活动较少。因此，这三个研究区域不经常发生地震，这更加引发了人们对现代地震的起源的疑问。

为了弄清楚今天的地震是否是长期的余震，团队首先需要确定关注哪些现代地震。余震会围绕着原地震的震中聚集，因此他们将位于历史震中250公里(155英里)半径内的地震纳入研究范围。他们专注于震级大于或等于2.5的地震，因为小于这个级别的地震难以可靠记录。

团队运用一种称为最近邻方法的统计方法来分析美国地质调查局的地震数据，以确定最近的地震是否可能是余震，还是与之无关的背景地震活动。根据美国地质调查局的数据，余震发生在原地震的震中附近，并且在背景地震活动恢复到原始水平之前。因此，科学家可以利用一个地区的背景地震活动和地震的位置来将地震与主震联系起来。

“你使用事件对的时间、距离和震级，试图找到两个事件之间的联系，这就是基本思想，”Chen说道。“如果一对地震之间的距离比背景事件预期的要近，那么其中一个地震很可能是另一个地震的余震。”

美国地质调查局的地球物理学家Susan Hough提到，震中之间的距离只是问题的一部分。

“在某些方面，如果你观察空间分布，这些地震看起来像是余震，但地震之间可能会紧密聚集，原因可能有几点，”Hough说道。“一种是它们是余震，但也可能是一种不属于余震过程的蠕变过程。他们的结果意味着什么，还有待探讨。”

通过观察空间分布，研究发现，1663年加拿大东南部附近的余震序列已经结束，该地区的现代地震活动与旧地震无关。然而，另外两次历史事件可能仍然在几个世纪后引发余震。

研究人员发现，在密苏里州和肯塔基州边界附近，1980年至2016年间大约30%的地震很可能是1811年至1812年大地震的余震。在南卡罗来纳州查尔斯顿，研究团队发现，大约16%的现代地震很可能是1886年地震的余震。因此，这些地区的现代地震活动很可能是余震和背景地震活动共同作用的结果。

“这是一种混合现象，”Chen说道。

为了评估一个地区的现代地震风险，科学家会监测蠕变和背景地震活动，除了任何余震。研究发现，背景地震活动是导致这三个研究区域地震的主要原因，这可能是持续的应变积累的迹象。余震序列随着时间的推移会减弱，但应变积累可能导致未来更大的地震。然而，一些断层可以在不积累应变的情况下发生滑移。

“为了制定未来的灾害评估，我们真的需要了解150年或200年前发生了什么，”Hough说道。“因此，将现代方法应用于这个问题是很重要的。”

本文译自 phys.org，由 BALI 编辑发布。

PREV : 微塑料无处不在，包括性玩具
NEXT : 流行减肥药的意外副作用