鳳凰科技訊 北京時間1月28日消息，美國生活科學網(wǎng)站報道，借用石油工業(yè)里地一些小技巧，科學家們希望有朝一日能夠更好的理解地震是為何開始和停止的。地質(zhì)學家希望知道什么控制著地震。但解答這一問題--鉆孔斷層--非常艱難和昂貴。一個更簡單的替代方案便是研究地球表面暴露的斷層，觀察斷層邊保留的"化石"地震。

斷層常常有好幾英尺寬，里面填滿了被壓碎的巖石，或者有幾英尺厚的裂縫。人們怎么可能走在一個裂縫邊，指著它確定的說這里曾發(fā)生過地震？

有的時候，地震發(fā)生時產(chǎn)生的巨大的熱會熔化斷層內(nèi)部的巖石。"這是黃金標準，"美國紐約拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的地球物理學家希瑟·薩維奇（Heather Savage）這樣說道。"當遇到熔化問題時，這意味著斷層滑動的非常快。"（斷層變熱是因為摩擦。就像冬天摩擦雙手能變熱一樣，地震時兩塊斷層互相劃過彼此時地球也會被加熱。）然而地球表面雖然存在很多古老的斷層，但很少擁有這種熔化的巖石，也被稱為假玄武巖玻璃，薩維奇這樣說道。

因此，在過去的幾年，薩維奇和她的同事修訂了一種發(fā)現(xiàn)古老地震的新方法。結果發(fā)現(xiàn)地震能夠"煮熟"圍困在斷層里的死亡植物和藻類，類似于有機材料在萬古時間里變成泥土。

由于來自地震的熱量與斷層強度有關，薩維奇同時也在測試這種煮熟的有機物質(zhì)是否會揭示過去地震發(fā)生時有關斷層強度的線索。"地震發(fā)生時溫度的上升提供了斷層滑落時斷層強度的信息，而這是地震科學里一大塊未知。" 薩維奇說道。"這類問題非常根本和重要，如果我們想要更好的進行地震預測的話。"

日本海岸的鉆孔處，研究人員穿透了導致2011年東北大地震的板塊邊界。

地震溫度計

這項技術被證明在俯沖帶也非常便利，俯沖帶是地球上最大地震的來源，往往富含海底刮去的有機物質(zhì)。在美國阿拉斯加州，位于太平洋和北美板塊的 6000萬年歷史的俯沖帶現(xiàn)位于科迪亞克島帕薩沙灣的海岸線上。這是世界上唯一一處假玄武巖玻璃被發(fā)現(xiàn)于俯沖帶的地方之一。薩維奇和同事測試了他們的地震 "生物標記"方法，將有機物質(zhì)記錄的溫度與斷層每一層假玄武巖玻璃的溫度相對比。

有機化學來自于石油工業(yè)，后者投資了數(shù)百萬，通過這些巖石內(nèi)部有機物質(zhì)的特性來測量巖石是如何被加熱的，雖然煮熟往往需要數(shù)百萬年時間，而不像地震一樣發(fā)生只需要幾秒或者幾分鐘。

在阿拉斯加州，生物標記物是鉆石形的，碳和氫被加熱直到它們變成了和鉆石相同的基本形狀。通過建模加熱這些鉆石形狀所需要的熱，薩維奇和她的同事估計了他們發(fā)現(xiàn)的地震震級大約為7級或者8級，溫度上升介于840至1170攝氏度，移動范圍大約為1米到9米。這項發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在1月6日的期刊《地質(zhì)學》上。

"我們非常興奮，這是首次我們利用新方法進行這種測量。" 薩維奇解釋道。雖然地震溫度計只在攜帶有機物質(zhì)的沉積巖石斷層里起作用，且不是所有的地震都會產(chǎn)生大量熱量。

在美國加州Punchbowl斷層處--圣安地列斯斷層的古代斷層之一，研究小組發(fā)現(xiàn)了溫度只上升了625攝氏度，盡管這里顯示了過去地震的地質(zhì)證據(jù)。

這支科學家小組在這項工作里有好幾個新的項目。他們正在調(diào)查日本jFAST鉆井的巖石，后者位于2011年東北大地震的源頭；同時他們還在研究圣安地列斯斷層深度鉆孔項目，以查明圣安地列斯斷層緩慢移動的部分是否曾發(fā)生過巨大的地震。他們還在進行實驗室測試以自定義這些石油行業(yè)的化學方程式，同時更好的理解斷層溫度和有機物質(zhì)之間的聯(lián)系。未來某天，薩維奇將創(chuàng)造一張斷層的"熱地圖。"

"我們希望能夠走近巖石突出物處以及這類滑落的足跡，這將幫我們更好的理解地震是如何發(fā)生的，以及它們是如何停止的。一個斷層面長幾百千米，寬幾十千米，上面分布著非常小的補丁阻止其滑落，" 薩維奇說道。"理解斷層處壓力是如何分布的，是理解斷層如何導致地震發(fā)生的關鍵點。"