一項針對地球深處有史以來記錄到的最強烈地震的調查表明,深層地震可能比地表附近的類似地震更有效地釋放積蓄的能量,研究人員在一項新的研究中說。
科學家們調查了5月24日發生在俄羅斯堪察加半島和日本之間的鄂霍次克海下的8.3級地震。鄂霍次克海位於一個俯衝帶之上,即地球構造板塊滑到另一個板塊之下的地方。在這裡,太平洋板塊俯衝到北美板塊之下。
這次地震發生在海床下約380英里(610公里)處,遠低於地殼。此前被列為最強烈的深層地震是1994年發生的8.2級地震,發生在地下約390英里(631公里)處。
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在調查了鄂霍次克海地震期間觀測到的地震波後,研究人員發現,最初的地震引發了另外四次強烈的震動,一次為7.8級,一次為8.0級,兩次為7.9級。科學家們計算出,最初地震的壓力前沿以大約9000英里/小時(14400公里/小時)的速度向外傳播,這引發了最初地震以南的一條線上三個震動。這三個震動中的一個向北釋放了一個壓力前沿,引發了第四次震動。
總而言之,整個地震序列僅在30秒內發生,大部分能量由四次大震釋放。相比之下,發生在近地表的類似地震群可能需要數小時或數天才能結束,並且很可能包括大量的小余震。研究人員說,這表明深層地震可能比淺層地震更有效地釋放應力。
研究人員補充說,這次深層地震可能很擅長快速釋放能量,因為它發生在非常古老的岩石中。該地區俯衝的西北太平洋地殼是地球上俯衝最古老、最冷的海洋地殼之一。它的年齡意味著它很脆,富含應力集中,這擴大了破裂帶,並且可以很容易地被觸發,大大縮短了餘震之間的延遲。
該研究的主要作者、加州理工學院的地震學家盛吉魏(Shengji Wei)表示,一些理論研究表明,在發生地震的深度所發現的壓力和溫度下,破裂只能發生在約6英里(10公里)厚的區域內。
然而,這些新發現表明,破裂發生在至少24英里(40公里)厚的區域中。這表明,即使俯衝開始於大約1億年前,俯衝的岩石仍然保持相對寒冷和脆性,因此充滿了應力集中。
魏告訴LiveScience的OurAmazingPlanet,“這一發現挑戰了先前解釋深層地震的理論,併為俯衝板的熱力和動力演化帶來了新的思考。”
魏和他的同事唐·赫爾伯格(Don Helmberger)、詹忠文(Zhongwen Zhan)和羅伯特·格雷夫斯(Robert Graves)在10月16日的《地球物理研究快報》雜誌上詳細介紹了他們的發現。
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