作者:來自自然雜誌的海倫·申
2012年4月11日,印度洋發生的一對強烈地震可能標誌著地球表面內部新的板塊邊界形成的最新一步。
根據今天線上發表在《自然》雜誌上的三篇論文,地質應力正在撕裂印澳板塊,這可能是導致8.6級和8.2級地震的原因,這些地震沿著多個斷層發生,並在之後引發了持續6天的餘震。
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地震學家自 20 世紀 80 年代以來就懷疑印澳板塊可能正在分裂。 但巴黎高等師範學院的地球物理學家、第一篇論文的主要作者馬蒂亞斯·德勒斯克呂斯說,4月11日的地震代表了這一過程“最壯觀的例子”。 他說,在全球範圍內,“這是新形成的板塊邊界最清晰的例子”。
根據板塊構造的普遍理論,印澳板塊大約在1000萬年前開始發生內部變形。 隨著板塊向北移動,印度附近的區域擠壓歐亞板塊,推高了喜馬拉雅山脈,並減緩了印度的速度。 大多數科學家認為,澳大利亞部分繼續向前推進,產生了扭曲的張力,正在分裂印度洋的板塊。
德勒斯克呂斯和他的團隊透過模擬 2012 年地震發生前不久的應力變化,推斷出這些地震應力的存在。 他們發現,沿著東部板塊邊界發生的兩次早期地震——2004 年在印度洋引發大規模海嘯的 9.1 級地震和 2005 年的另一次地震——可能透過增加板塊中部區域的累積應力觸發了 2012 年的事件。
加州帕洛阿爾託斯坦福大學的地震學家格雷戈裡·貝羅扎說,該模型可能是一種合理的解釋。“2004 年和 2005 年的地震本身不會導致另一次地震。 一定存在其他應力,”他說。
滑移分離
大多數大地震發生在兩個板塊在其邊界碰撞,一個板塊滑到另一個板塊下方時。 相比之下,當板塊或板塊的一部分沿著斷層線水平滑動時,通常會導致較小的“走滑”地震。
然而,4月11日的第一次事件打破了人們的預期,成為有記錄以來最大的走滑地震,也是發生在任何傳統板塊邊界之外最強烈的地震之一。
在第二項研究中,研究人員發現,累積在板塊內部的應力在 4 月 11 日的第一次事件中釋放出來,導致了有史以來觀察到的最複雜的斷層模式之一。 與大多數沿單一斷層搖晃的地震不同,這次地震沿著四個斷層破裂,其中一個斷層滑移了 20-30 米。
加州大學聖克魯茲分校的地震學家、研究作者索恩·萊說:“這次地震真是‘太棒了’。”
此前的工作已經確定了 8.6 級地震的多個走滑斷層,但沒有其他研究如此詳細地分析滑移量。 貝羅扎說,萊和他的團隊在他們的論文中“出色地剖析了這次非常重要的地震”。
持久的影響
雖然大部分注意力都集中在地震是如何發生的,但一些研究人員也在研究巨震的後遺症。 在第三項研究中,科學家發現,在事件發生後的六天裡,全世界5.5級及以上的地震發生頻率幾乎是正常頻率的五倍。
美國地質調查局加州門洛帕克分局的地球物理學家、主要作者弗雷德·波利茨說:“餘震通常僅限於主震的直接附近。” 他說,4 月 11 日的例子應該挑戰關於餘震何時以及在多近距離內發生大地震的傳統定義。
加州理工學院帕薩迪納分校的地震學家金森博雄說:“每一次地震都值得研究,但這次地震相當獨特。” 由於有如此多不尋常的特徵需要檢查,4 月 11 日的地震序列可能會持續一段時間,以擴充套件研究人員對地震如何發生的想法。