科学家发现可以预测地震的奇怪现象

2017-03-02 22:25 来源:网络整理作者：搬山道人

地震是由于地壳的能量突然释放，导致地表的震动。震级标准用国际通用的里氏分级表测量，有些震级能使屋顶的砖瓦掉落在地，有些威力大地足以将建筑物夷为平地。

地震比火山喷发更难监测。科学家借助如激光束等工具来检测板块运动，或者使用地震仪测量地球表面的振动。现在，一项发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)的新研究取得突破，来自宾夕法尼亚大学的科学家相信，他们对为什么发生地震有了新见解，而这能帮助预测哪里可能会发生地震。

地震

老化

这一切都归结于一种称为老化的现象，反映物体接触时间的长短。一般情况下，接触时间越长，移动它们的力就要更大。这种阻力称为静摩擦力，它会积聚在断层——这是地震发生的地方。实际上地震的发生取决于断层稳定性，而不是取决于岩石的强度。

科学家表示，这种老化机制与导致地震的断层不稳定性之间关系密切。一般而言，断层是分隔地壳部分的碎岩薄区。地壳受力发生断裂，岩块沿破裂面两侧发生显著相对位移，此时就出现了地震。

断层之间的摩擦力随着时间的推移而变大，由此积聚了大量的应力。这意味着当断层移动时，会释放大量的能量，导致大地震的发生。如果断层没有老化，那么断层会很容易移动，由此产生的地震往往不强，或者甚至只是平滑运动。

然而，老化会导致罕见的毁灭性大地震。

把观测尺度缩小

该团队希望从更小的规模上，来理解岩石之间的摩擦力。虽然科学家已断层和老化几十年，但一直缺乏相关理论与模型，他们观测的是宏观尺度，而非纳米级的岩石。具体来说，宏观尺度看的是一整块岩石，而纳米尺度看的是原子。从先前研究结果可知，材料接触的时间延长10倍，移动它们的摩擦力就要增加一倍。

地震

在这项新研究中，科学家通过使用原子力显微镜，在材料上施加不同的力，然后观测发生的位移。之后，研究人员又将其放在地板上，过一会儿再去滑动它，测量需要用多大力度才能移动它。

实验结果表明，摩擦力随时间的推移而增大，因为更多化学键形成了。

目前，该团队正在研究当时间缩短甚至短于十分之一秒时，摩擦力的大小情况。这可以帮助理解物体开始接触时将会发生什么，并且可能有助于人类预测地震将在何时、何地发生。

研究人员表示，这也使我们对老化背后的机制有更深入的了解，从长远来看，我们认为这些现象可以帮助我们更好地预测地震以及其他摩擦现象。

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