莫妮卡·索别西亚克并没有预料到4月2日的早晨会以如此刺激的方式开始。但当她在手机上浏览地震列表时，她看到夜间一系列地震震撼了智利北部海岸——几乎正好是几年前她安装地震仪网络的地点。“我看到了8.2级，”这位在德国基尔大学工作的地球物理学家说，“我赶紧冲到我的办公桌前。”
4月1日发生在皮萨瓜村附近海域的地震，是自2010年智利南部发生8.8级地震以来，智利境内最大的一次地震。虽然皮萨瓜地震震级不算大，破坏性也不算特别强，但它仍将在地震学史上留下浓墨重彩的一笔——作为一次经过深入研究的地震，它颠覆了关于大地震如何以及何时发生的一些假设。
从某种意义上说，地震学家知道它要来了。智利北部，靠近秘鲁边境，是该国海岸线上过去一个世纪中唯一没有发生过大型地震的区域（参见 “压力之下”）。2006年，预测到这里会发生地震，一个德国-法国-智利合作项目在该地区布设了地震仪、倾斜仪和其他地面测量仪器，创建了智利综合板块边界观测站（IPOC）。它捕捉到了皮萨瓜地震的发生过程，索别西亚克的网络也捕捉到了。
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但这次地震并不是地震学家预期的“大地震”。只有震级约为9级的巨大地震才能释放该地区积聚的所有地质应力。震级为8级左右的地震仍然可能发生，但它们何时会发生仍然是个谜。更广泛地说，皮萨瓜事件让地震学家重新思考关于其他类似地质环境中的地震风险的一些基本观念——例如日本和印度尼西亚等具有深俯冲地壳板块的地方。
随着时间的推移，地震会使长断裂带的特定部分断裂；未断裂的部分是“地震空区”，被认为容易发生未来的地震。这些地区的官员经常被告知要为最坏的情况做好准备——在给定的地震空区可能发生的最大地震。但图森市亚利桑那大学的地震学家苏珊·贝克说，皮萨瓜地震表明情况并非总是如此。相反，它强调地震空区可能以各种方式破裂，从许多较小的地震到仅有几次大地震。
智利是研究这些问题的理想实验室，因为它位于俯冲带的边缘，在那里，纳斯卡板块俯冲到南美板块之下。地质应力积聚，然后在偶尔的巨大震动中释放。智利是有记录以来最大地震的发生地——1960年发生的9.5级地震——占地球地震能量释放总量的四分之一以上。
自1877年以来，皮萨瓜就没有发生过大地震，当时一场约9级的地震袭击了该地区。地震活动从去年八月开始活跃起来，当时该地区发生了一系列小地震。新年过后又发生了一组，三月份又发生了第三次集群。波茨坦德国地球科学研究中心的地球物理学家奥诺·翁肯说，这三组地震群似乎为俯冲带在4月1日的大地震中破裂做好了准备。
巴黎地球物理研究所的地震学家让-皮埃尔·维洛特说，直到最近，研究人员还认为，智利北部下一次大型地震将打破纳斯卡板块和南美板块之间的整个界面。皮萨瓜地震和两天后发生的7.6级余震，“是这种简单分类的明显反例”，他说。它们共同破裂的只是整个危险区域的一小部分。
有趣的是，根据罗马国家地球物理和火山学研究所的地球物理学家玛丽安·梅托伊斯及其同事对智利北部地震空区的地面运动研究（M. Métois et al.Geophys. J. Int. 194, 1283–1294; 2013），俯冲带断裂的部分并不是应力累积最多的部分。由于某种原因，皮萨瓜地震在并非应力最大的区域释放了应力。“智利北部仍有大量能量需要释放，”梅托伊斯说。
当下一次地震来临时，地震学家计划做好准备。IPOC增加了仪器，以捕捉4月1日地震的余震以及接下来可能发生的任何事情。智利大学国家地震中心主任塞尔吉奥·巴里恩托斯在圣地亚哥说，来自智利、德国和法国的团队已经部署了数十个新的地震仪和全球定位站。
对于索别西亚克来说，每一小部分数据都有帮助。在4月1日地震之前，她认为智利北部地震空区会在皮萨瓜地区以北或以南破裂，但不会直接穿过该地区。现在她需要进行一些新的思考。“这些努力中的每一项都确实使我们向前迈进了一步，”她说。
本文经《自然》杂志许可转载。该 文章于2014年4月22日首次发表。