洛桑联邦理工学院 信用:CC0公共领域 有时几乎不引人注意，有时毁灭性的，地震是一种主要的地质现象，它清楚地提醒我们地球在不断进化
在过去的50年里，由于在世界各地安装了传感器，科学家们在理解这些事件方面取得了重大进展
虽然我们知道地震是由构造板块的移动引起的，但关于它们是如何以及为什么发生的，还有很多事情需要了解
ENAC实验岩石力学实验室(LEMR)的科学家帕斯勒格在过去十年里一直在研究断层的动力学——或者说是大多数地震发生的构造板块之间的区域
他最近在理解最终导致地震沿断层线移动的破裂机制方面取得了突破
他的发现发表在2020年10月12日著名的《自然通讯》上
“我们知道一旦成核发生，破裂速度可以从每秒几毫米到每秒几公里不等[滑动指数膨胀的过程]
但是我们不知道为什么有些破裂传播得非常慢，而另一些移动得很快，”帕塞尔莱说
“然而，知道这一点很重要，因为传播速度越快，沿着断层积累的能量释放得就越快
" 地震无论移动得慢还是快，通常都会释放出相同的能量
不同的是，如果它移动缓慢，它的地震波可以被周围的地球吸收
这些类型的慢地震和常规地震一样频繁；只是我们感觉不到它们
在极其快速的地震中——这种地震发生的频率要低得多——能量会在几秒钟内通过潜在的破坏性高频波释放出来
例如，意大利有时会发生这种情况
这个国家位于两个板块之间的摩擦地带
虽然它的大部分地震都不明显(或几乎不明显)，但其中一些可能是致命的——比如2016年8月2日造成298人死亡的那次
在他的研究中，帕塞尔盖开发了一个实验断层，其温度和压力条件与一个8千米深的实际断层相同
他沿着断层安装了传感器，以识别导致慢vs的因素
快速破裂传播
“有很多假说——大多数科学家认为它与岩石的种类有关
他们认为石灰石和粘土往往会导致缓慢的传播，而像花岗岩这样的坚硬岩石有利于快速传播，”他说
帕塞尔格的模型使用了一种类似花岗岩的复杂岩石
他能够在他的测试设备上复制各种类型的滑动，并发现“差异不一定是由于周围岩石的属性
一个单一的断层可以演示所有类型的地震机制
" Passelègue的实验表明，在滑动过程中释放的能量的数量，以及释放的时间长度，取决于沿着断层施加的初始应变；也就是说，施加在断层线上的力，通常来自移动的构造板块
通过对他的模型施加不同大小的力，他发现高应变引发更快的破裂，低应变引发更慢的破裂
“我们相信，我们在实验室观察到的情况也适用于现实世界的条件，”他说
使用他的模型的结果，帕塞尔盖发展了方程，该方程考虑了断层上的初始应变，而不仅仅是滑动之前的能量累积量，这是迄今为止在其他方程中使用的方法
“弗朗索瓦是第一批在与自然界相同的温度和压力条件下测量岩石破裂速度的科学家之一
他开发了一种物理建模机制的方法——这是以前从未做过的事情
他证明了所有的地震都遵循相同的物理定律，”LEMR的负责人玛丽·维罗伊说
帕塞尔格警告说，他的模型不能用于确定地震何时何地发生
由于断层延伸得太深，科学家们仍然无法连续测量沿着断层的岩石应变
“我们可以确定需要多大的应变才能导致破裂，但由于我们不知道一个断层在地下深处“装载”了多少能量，我们无法预测破裂的速度
" 帕塞尔格研究的一个含义是，地震可能不像我们想象的那样随机
“大多数人认为，长期稳定的断层永远不会造成大地震
但是我们发现任何类型的断层都可能引发许多不同类型的地震事件
这意味着一个看似良性的断层可能会突然破裂，导致快速而危险的波传播
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
