3月8日地震断裂能量与地震如何停止有关

通过从新的角度检查地震模型，康奈尔大学的工程师们现在表明，地震断裂能量——曾经被认为与地壳中的断层如何减弱有关——与地震如何停止有关。

这种建模启示可以帮助科学更接近做出准确的地震预测。

工程学院土木与环境工程学院助理教授格雷格麦克拉斯基说：“我们意识到，我们认为与断层如何减弱有关的观察结果实际上是与地震如何停止有关的数据。” “我们观察到地震断裂能量更多地与整体破裂方式有关——例如裂纹状或脉冲状破裂——而不是特定的滑动减弱关系(当板块相互滑过时地壳减弱的方式) 。”

这项名为“尽管断裂能量恒定但地震击穿能量缩放”的工作于 2 月 22 日在Nature Communications上发表。除 McLaskey 外，主要作者是 Chun-Yu (Huey) Ke 博士。'21，以及瑞士苏黎世联邦理工学院建筑材料研究所的 David S. Kammer。该研究得到了国家科学基金会的支持。

McLaskey 说，过去 25 年的研究主要集中在地震断裂能量或通常根据地面震动估计的击穿能量上。

该研究将地震断裂能量与地壳在地震期间减弱的方式联系起来。但是，通过在 Bovay 实验室综合体中研究两块 2 吨重的花岗岩板之间的大规模岩石实验，康奈尔大学的研究人员发现，这些模型可能有点歪斜。

该实验室的计算机模型表明，这些地震观测与断裂能量没有直接关系，但新研究表明，地震观测取决于地震的结束方式，与脉冲状或裂纹状破裂方式有关。

对于脉冲状破裂，断层类似于沿表面移动的尺蠖。McLaskey 说，尺蠖不会跳，每次只移动一点点。在裂纹型破裂中，断层类似于拉链。

地震学家一直在测量地震的断裂能量(有时称为击穿能量)。“地震的这个参数不应该被解释为地壳的弱化，”他说，“而地震破裂是脉冲还是裂缝。”

当地震确实发生时，它们就结束了。断层的滑动部分逐渐变细，最终与未破裂的地壳部分融合。“想想一辆汽车接近停车标志，”他说。“你不会突然停车。你会看到标志并踩下刹车——但我们引入的因素是你是否会遇到上坡、下坡或平坦表面上的停车标志。”

工程师们发现，当他们猛踩实验刹车时，他们无法让破裂停止。“我们可以让我们在实验室中停止破裂的唯一方法是建造‘一座小山’，可以这么说，”麦克拉斯基说。“我们将这个因素引入我们的模型，它开始变得有意义。”

他说，地震是不可预测的，他讨论了和墨西哥在世界各地使用的早期预警技术，现在正在加利福尼亚州开发。

他说：“如果你因为传感器收到地震的 1 秒警告——也许是 10 秒的警告——你会很幸运。”

“很难预测地震的原因之一是因为科学建模方程并不总是加起来，”麦克拉斯基说。“这篇论文是朝着正确方向迈出的一步。我们对这些模型有了更好的理解——希望能够带来预测地震的能力。”

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