2020-03-26 05:35:01
科学家首先了解慢动作地震的成因

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一个国际科学家团队首次确定了地球表面以下深层的条件,从而引发了所谓的“慢动作”地震。

这些事件(通常称为慢滑事件)与定期的突发性和灾难性地震相似,但发生的时间要长得多,通常从几天到几个月不等。

通过在距新西兰海岸3.5公里的水深处钻进1公里深的深度,研究小组表明,发生缓慢滑动事件的断层带区域具有不同岩石类型的“混合”特征。

今天发表在《科学进展》杂志上的结果表明,这些地区包括极其粗糙的海底地形,这些地形由大小,类型和物理特征明显不同的岩石构成。

该论文的主要作者,新西兰国家水和大气研究所(NIWA)的菲利普·巴恩斯(Philip Barnes)博士说:“有些岩石是糊状的和软的,而另一些则是坚硬的,胶结的和坚固的。”

这使科学家们首次观察到直接参与慢动作地震的岩石的类型和性质,并开始回答围绕这些独特事件的一些主要悬而未决的问题,例如它们是否会引发更大,更具破坏性的地震和海啸。

该研究的合著者,来自卡迪夫大学地球与海洋科学学院的Ake Fagereng博士说:“这是对采样缓慢滑动事件的岩石进行的首次尝试,并且引人注目的立即观察到它们的优势在于因此,人们可以将慢滑源视作硬岩石和弱岩石的混合物,并以此为模型来模拟慢滑的发生。”

首次在加利福尼亚州的圣安德烈亚斯断层上发现,但自2002年发现在其他几个地点发生以来,缓慢滑坡事件仍然是科学家们的一个相对谜团,他们致力于找出它们的发生方式,发生地点和原因以及推动其行为的因素。

作为研究的一部分,国际团队于2017年和2018年在JOIDES Resolution研究船上进行了两次国际海洋发现计划(IODP)考察,前往北岛东海岸的Hikurangi俯冲带。

这是科学家第一次使用海床科学钻探方法研究并直接取样慢滑事件源区域的岩石。

Hikurangi俯冲带是新西兰最大的地震断裂带,是世界上研究慢滑的最佳地点之一,因为这里发生的这些事件靠近海床,这使得钻取岩石样本的工作变得更加容易。

例如,新西兰GNS Science的劳拉·华莱士(Laura Wallace)表示,2016年的凯库拉地震在希库朗吉俯冲带引发了一系列重大的缓慢滑移事件,太平洋板块俯冲在该岛北部北岛下方,这是该岛最普遍的一次事件。自从在新西兰首次发现以来,在新西兰就出现了缓慢的滑移。

凯库拉(Kaikoura)地震后的这些缓慢滑动事件释放了大量的构造能量,并持续了地震后的几周和几个月。

在探险期间,研究小组钻了两个钻孔,以在进入北岛的(太平洋)板块上获得一系列岩石和沉积物。

解释了钻井数据以及地震反射剖面,或者是声波在海上产生的地表下各层的图片。

研究表明,断层带中这些对比岩石的共存可能导致从吉斯伯恩(Gisborne)海上以及全球俯冲边界其他地方观察到的缓慢滑动运动。

确实,巴恩斯博士说,这项研究不仅将与新西兰直接相关,而且还将与日本和哥斯达黎加等地区直接相关,这些地区位于火环上-太平洋海盆的外围,那里发生了许多地震和火山喷发。

“我们现在知道,岩石强度的高度可变混合物是缓慢滑动的秘诀。这为这种混合物如何变形,为什么会产生缓慢滑动以及在什么条件下(如果有)还能进行新的研究开辟了道路。产生破坏性的地震。这可能有助于解决地震和慢滑事件如何相互作用的悬而未决的问题。”

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