亥姆霍兹中心GFZ·geoforschunszentrum Potsdam 在德国奥尔古地区2592米高的霍克威格尔山顶上，一条危险的裂缝正在裂开并不断扩大
这座山的南边有滑入奥地利霍恩巴赫山谷的危险，释放出高达26万立方米的石灰石碎片——相当于大约260栋独栋房屋
信用:慕尼黑工会 整个2592米高的霍克威格尔峰顶被一条5米宽、30米长的裂缝切割
它继续以每月半厘米的速度开放
这些年来，山的南边已经下陷了好几米；在某个时刻，它将会失败，释放多达260，000立方米的石灰石碎片到奥地利的霍恩巴赫山谷
这样一个体积大约相当于260个家庭的房子
用常规方法很难预测何时会发生这种情况
德国地球科学研究中心波茨坦亥姆霍兹中心和慕尼黑技术大学的研究人员已经通过地震传感器研究了这个问题
这些装置记录了峰顶的细微振动:类似于小提琴弦被拉得或多或少，峰顶的音高会随着它受到的压力而变化，这种效果可以让我们对即将到来的岩石滑坡的准备阶段有独特的见解
因此，及时的警告也应该成为可能——即使人类的住所在这个地方没有受到直接威胁
这项研究最近发表在《地球表面过程和地貌》杂志上
岩石边坡的破坏塑造了景观 大枪黑岩斜坡故障一次又一次地发生
它们在景观的长期演变中起着核心作用
它们在土地使用规划和灾害方面具有根本的利益
然而，因为它们突然发生，然后高速前进，这样的大规模运动很难研究
一般来说，很明显，机械载荷或温度波动会在岩石内部产生应力，然后在解体过程中释放出来:裂缝在不同的空间尺度上发展
在某个时候，这个结构变得足够不稳定，最终会分裂
虽然已经对故障阶段进行了很好的研究，但关于其长期前兆，仍然存在相当大的知识差距
一个原因是在高山上安装永久性测量设备既困难又昂贵
另一个原因是，长期监测迄今为止往往是利用遥感数据或只收集点数据的传感器进行的
这些方法中没有一种能够在更大的空间范围内连续地以足够的时间和空间细节记录岩石体积内部的过程
为了理解霍克沃格尔不稳定的岩体何时以及为何会变得可移动，2018年，GFZ的迈克尔·迪策周围的研究人员在峰顶部署了一个由六个地震仪组成的网络，每个地震仪相距30到40米
几个月来，传感器记录了山峰来回摆动的频率
振动是由风和地球表面的许多小激励引起的，峰顶的频率由温度、岩石应力和材料弱化等因素决定
在这个5米宽、30米长的裂缝周围，由GFZ的迈克尔·迪特兹领导的研究人员安装了一个由6个地震仪组成的网络，他们用这个网络来窃听阿尔卑斯山峰的断裂
信用:慕尼黑工会 地震仪监测新方法 在2018年夏天，研究人员能够测量到一个重复出现的锯齿状频率模式:在5到7天的时间里，它从26赫兹反复上升到29赫兹，但不到两天就回落到初始值
频率的增加是由岩体内部的应力增加引起的
随着频率的下降，传感器也记录了裂缝信号的增加率，因为它们是在岩石被撕裂时发生的
这种由急动引起的应力的周期性增加和减少也被称为粘滑运动
这是大规模群众运动的典型前兆
这里的决定性因素是，该事件越接近，观察到的周期越短，使它们成为一个重要的危险指标
“在地震方法的帮助下，我们现在可以第一次连续地、几乎实时地感知、记录和处理这种周期性现象，”GFZ地貌学部门的博士后研究员迈克尔·迪茨说
他与来自慕尼黑技术大学的同事在阿尔卑斯山试验台项目中合作，该项目侧重于进一步测量阿尔卑斯山的山峰，以研究渐进的岩石不稳定性演化
迪特泽估计，新的地震方法离成为常规应用还有一段距离:“可以说，我们目前已经展示了概念的证明，现在结果必须在其他地方重复
“从技术角度来看，这应该不会太难，迪特泽认为
随着阿尔卑斯山上更多山峰的活动增加，也有很多应用领域
研究人员观察到山峰(顶部)的频率有一个典型的锯齿模式:它随着岩石中的应力而上升，几天后又下降
在这个过程中，地震信号被记录(底部)，这发生在岩石裂缝打开时
如果周期变短，大规模的分裂就要来临
这也是一个危险信号
信用:迪特兹/GFZ 展望:水和冰在裂缝中的作用 在他们的测量过程中——由于雷击而中断——从7月延续到10月，研究人员有了另一个有趣的发现:尽管在雪融化后的头几个月里，锯齿般的压力积累和释放清晰可见，但在2018年干旱年的夏末，这种现象消失了
显然，在夏季，峰会缺少一种必需的润滑剂:水
到那时，只有峰顶振动频率的昼夜升降起了作用:在寒冷的夜晚，岩石收缩，裂缝变大，与固体岩石的连接变得不那么紧密，导致振动频率降低
反过来，太阳的热量让岩体膨胀，关闭小裂缝，从而导致振动频率上升
在两年多的时间里，研究人员现在将研究这些寒冷和更长周期的周期是如何相互作用的，以及寒冷的冬天将如何影响切割霍克威格尔的深而充满水的裂缝
这包括通过一个向下延伸至霍恩巴克塔尔的更大的地震网络，调查南山坡峰顶岩体活动的后果
山谷中的定居点不会受到山坡上大量垃圾的威胁，但由于即将发生的落石风险，从该地区进入山顶的通道几年前就已经关闭了
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