作者：Jesse Kearse和Nicolas Barth* of
地质学家蒂姆·利特尔正在测量阿尔卑斯断层上的滑动线。
世界上最值得期待的地震之一是新西兰南岛阿尔卑斯断层的下一个主要地表破裂。
由于在未来50年内发生地震的可能性为75%，人们有理由对地震的可能幅度、范围和强度以及对景观、基础设施和建筑物的影响感兴趣。
到目前为止，一个关键的问题是断层破裂的方向。
我们的新研究首次揭示了阿尔卑斯断层在1717年8+级大地震中从南到北破裂。
2016年Kaikōura地震后，我们基于克克伦古断层开发了确定破裂方向的技术。但是我们的方法在全球范围内适用于实际的地震情景，因此可以为更好的社会准备做出贡献。
在阿尔卑斯断层地震中，没有任何方向对南岛西海岸来说是好消息。但从北向南的断裂会将多余的地震能量输送到峡湾和塔斯曼海相对无人居住的地区。
另一方面，从南到北的断裂预计会在坎特伯雷、马尔伯勒、塔斯曼和西海岸北部的人口稠密地区造成更强烈的震动。
在Kaikōura地震中，惠灵顿人感受到了破裂方向对震动强度的影响。南向北的断裂意味着更多的地震能量集中在首都，而不是克赖斯特彻奇。
因此，虽然人们观察到断裂方向对现代地震有很大影响，但地质学家无法直接确定过去地震的断裂方向。
Kaikōura地震有地震仪的详细记录。我们知道它从南部的怀奥附近开始，在两分钟内向北移动到库克海峡。
我们观察到断层面上划伤的痕迹。这些划痕，或称“滑痕”，就像粗糙的砂纸擦在木头上一样，记录了地震期间岩石表面相互滑动时的运动。其中一些标记是弯曲的，我们的方法可以告诉我们地震破裂的方向。
2016年Kaikōura地震后几天拍摄的克克伦古断层的滑动线。
利用计算机模型来模拟地震是如何一刻一刻地展开的，我们能够复制在现场观察到的弯曲的滑动线，并将它们与破裂方向联系起来。这为我们提供了研究阿尔卑斯断层过去地震破裂方向所需的框架。
自1717年以来，阿尔卑斯断层还没有发生过重大的地表破裂。在实地工作中，我们参观了断层沿线的三个地点，并检查了自然露头，使用手工工具仔细地暴露了断层面。我们发现了146条滑痕，其中30条是弯曲的。
从阿尔卑斯断层最近一次地震的曲线几何形状来看，它是从南向北移动的。我们还发现了相反方向破裂的证据，这表明地震可以从北方和南方开始。
在一个露头上，我们发现了由多次地震形成的光滑线的证据——这是一个罕见而诱人的发现，表明可能存在更长的破裂方向历史。
我们采用的技术是一种新颖的断层观测方法，用于确定过去的破裂方向。它的全部潜力还有待测试，但它已经适用于世界范围内的故障。
我们的研究表明，最后一次阿尔卑斯断层的破裂来自南方，两个方向都有可能。关于过去地震的新信息有助于科学界为下一次大地震做出现实的预测。
我们现在有来自断层本身的直接证据表明，我们需要为下一次阿尔卑斯断层大地震发生时，西海岸北部、塔斯曼、马尔伯勒和坎特伯雷地区可能出现的非常强烈到剧烈的震动做好准备。
*Jesse Kearse是京都大学地震学博士后研究员。尼古拉斯·巴特(Nicolas Barth)是加州大学河滨分校地质学助理教授。
