科学家在实验室成功模拟慢地震过程*

赵纪东　编译

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)



科学家在实验室成功模拟慢地震过程*

赵纪东※编译

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)

相对于本杰明·富兰克林将闪电装进瓶子， 在实验室中， 人类从来没有创造出慢速粘滑运动。 但是， 近日宾夕法尼亚州立大学的科学家们实现了粘滑速度的系统控制， 再现了一系列的断层滑动模式， 相关研究成果2016年3月在线发表于Nature Communications。

常规地震中， 其破裂速度由弹性波速度控制， 对于断层缓慢滑移背后的过程， 如震颤、 慢滑、 低频地震， 目前所知甚少。 灾难性地震， 即破坏建筑物并迫使人们逃离家园的那些地震， 通常由朝相反方向粘滑的两个板块的突然滑动引发， 与此同时， 释放大量能量， 引发震颤， 造成破坏。

在不产生地震的断层区域， 两侧断层以稳定的方式缓慢滑过对方。 慢地震以介于稳定滑动和快速粘滑之间的某种方式发生。 从时间上来看， 常规地震突然发生， 而慢地震则可持续数月。 从震级来看， 慢地震的最大震级可达7级， 甚至更大， 同时其也可能是常规地震的前兆。 尽管如此， 慢地震传播缓慢， 而且并不产生高频地震能量， 它们的成因机制介于稳定滑动和常规地震之间。

利用石英粉和试验机(将压力施加于研究材料， 实现应力和其他参数的调节)， 通过调节垂直方向的应力值， 宾夕法尼亚州立大学的研究者系统地再现了常规地震、 稳定滑移和粘滑(包括慢滑)等断层滑动模式， 而这在此前从未实现过。 对于未来而言， 该项研究为摩擦过程及其机制的研究提供了此前从未有过的崭新途径。

文献来源： Leeman J R， Saffer D M， Scuderi M M， et al. Laboratory observations of slow earthquakes and the spectrum of tectonic fault slip modes. Nature Communications, 2016， 7. doi:10.1038/ncomms11104. http:∥www.nature.com/ncomms/2016/160331/ncomms11104/full/ncomms11104.html

* 收稿日期：2016-04-22； 采用日期： 2016-05-02。

中图分类号：P135；

文献标识码：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.05.005

※通讯作者： 赵纪东， e-mail: zhaojd@llas.ac.cn。