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一项新的研究揭示了潮汐触发地震的内部运作 并发现即使是最轻微的压力也能引发震颤

发布时间:2019-06-13 15:09:37 来源:

潮汐正在寻求解决地震之谜。

多年前,科学家们意识到沿大洋中脊的地震 - 构造板块边缘的水下山脉 - 与潮汐有关。但没有人能够弄清楚为什么在低潮期间震颤会有所上升。

“每个人都有点难过,因为根据传统理论,这些地震应该是在高潮时发生的,”哥伦比亚大学Lamont-Doherty地球观测站的地震学家Christopher Scholz解释道。

在今天发表在“ 自然通讯”杂志上的一项研究中,他和他的同事发现了这种看似矛盾的机制,它归结为海洋中脊下方的岩浆。

“这是由于潮汐引起的岩浆室呼吸,膨胀和收缩,这使得故障发生变化,”Scholz说,他与Lamont-Doherty研究生Yen Joe Tan共同领导了这项研究。

逆流而上

由于海洋中断层运动的方式,低潮相关性令人惊讶。Scholz将这个断层描述为一个分隔两块地球的倾斜平面。在运动过程中,上部滑块相对于下部滑块向下滑动。因此,科学家们预计,在高潮时,当断层顶部有更多的水时,它会将上部块向下推并引发地震。但事实并非如此。相反,故障在退潮时滑落,当时力量实际向上拉 - “这与你期望的相反,”Scholz说。

为了揭开神秘面纱,布里斯托大学的Tan,Tan和Fabien Albino沿着太平洋的Juan de Fuca山脊研究了轴心火山。由于火山每十年爆发一次,科学家们已经建立了密集的海底仪器网络来监测它。该团队使用这些仪器的数据来模拟和探索低潮可能导致震颤的不同方式。

最后,它归结为一个以前没有人考虑过的组件:火山的岩浆室,一个位于地表下方的柔软加压口袋。该团队意识到,当潮汐较低时,房间顶部的水量较少,因此会膨胀。当它膨胀时,它会使周围的岩石变形,迫使下部块向上滑动断层,并在此过程中引发地震。

此外,Scholz说,这个地区的潮汐地震“非常敏感,我们可以看到之前没有人能看到的反应中的细节。” 当团队绘制地震率与断层应力的关系时,他们意识到即使是最小的压力也可能引发地震。潮汐数据有助于校准这种影响,但触发应力可能是由任何事物引起的 - 例如来自另一次地震的地震波,或者压裂到地下的压裂废水。

“加氢裂化业务的人们想知道,是否有一些安全的压力,你可以泵送,并确保你不产生任何地震?” Scholz说。“而我们发现的答案是没有 - 它可以在任何压力水平下发生。”

当然,小区域的小应力不会造成毁灭性的地震,所需的确切压力因地而异。“我们的观点是,没有必要超过引发地震的内在压力,”Scholz说。“没有任何经验法则。”

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