科技日報訊 (記者華凌)據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),監(jiān)測慢地震能為有些由慢地震觸發(fā)正常地震的地區(qū)提供可靠的預(yù)測依據(jù)。該研究結(jié)果刊登在最新一期《科學(xué)快訊》在線版上。
地球物理學(xué)教授克里斯·馬羅內(nèi)說:"我們目前沒有任何辦法遠程監(jiān)控地下斷層何時會發(fā)生移動,而新的發(fā)現(xiàn)則有可能改變地震監(jiān)測和預(yù)報的規(guī)則。因為如果它是正確的,我們就可以做出正確的預(yù)測,判斷可能會是場大的地震。而了解在斷裂帶慢地震的物理學(xué)現(xiàn)象以及確定可能的前兆變化屬性,是未來研究越來越重要的目標。"
馬羅內(nèi)和布萊恩觀察到慢地震背后的機制,發(fā)現(xiàn)實驗室的樣品在緩慢粘著滑動之前的60秒出現(xiàn)了前兆信號。正常粘滑的地震一般移動速度為每秒3-33英尺,但慢地震會持續(xù)數(shù)月的粘著滑動或斷裂,速率約每秒0.004英寸。然而,慢地震往往發(fā)生在近乎慣發(fā)的地震多發(fā)區(qū),并可能誘發(fā)潛在的破壞性地震。
研究人員采用一種經(jīng)常在慢地震發(fā)生地區(qū)發(fā)現(xiàn)的礦物--蛇紋石做實驗,對其施加剪切應(yīng)力,以使巖石樣品表現(xiàn)出緩慢的粘滑運動。研究人員反復(fù)實驗50次甚至更多,發(fā)現(xiàn)至少在實驗室里,緩慢斷裂帶經(jīng)歷的過渡,是從緩慢速度狀態(tài)到基本上停止運動。研究人員認為這很復(fù)雜,速度取決于摩擦。雖不能確定發(fā)生了什么,但是從實驗中可以得知某種現(xiàn)象正在發(fā)生。
研究人員認為,造成這種不尋常的運動模式是當速度上升時,摩擦接觸強度下降,但僅限于小的速度范圍內(nèi)。一旦速度增加足夠多,摩擦接觸面就趨于飽和。這種機制限制著慢地震的速度。
同時,研究人員看到在實驗中產(chǎn)生的第一次彈性波和第二次剪切波。馬羅內(nèi)說:"在這里,我們了解了彈性波的移動、地震的橫波和縱波移動是怎么回事,以及聲波速度。這很重要,因為你可以在現(xiàn)場見證地震儀所記錄的"。