一项针对地球深处有史以来记录到的最强烈地震的调查表明,深层地震可能比地表附近的类似地震更有效地释放积蓄的能量,研究人员在一项新的研究中说。
科学家们调查了5月24日发生在俄罗斯堪察加半岛和日本之间的鄂霍次克海下的8.3级地震。鄂霍次克海位于一个俯冲带之上,即地球构造板块滑到另一个板块之下的地方。在这里,太平洋板块俯冲到北美板块之下。
这次地震发生在海床下约380英里(610公里)处,远低于地壳。此前被列为最强烈的深层地震是1994年发生的8.2级地震,发生在地下约390英里(631公里)处。
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在调查了鄂霍次克海地震期间观测到的地震波后,研究人员发现,最初的地震引发了另外四次强烈的震动,一次为7.8级,一次为8.0级,两次为7.9级。科学家们计算出,最初地震的压力前沿以大约9000英里/小时(14400公里/小时)的速度向外传播,这引发了最初地震以南的一条线上三个震动。这三个震动中的一个向北释放了一个压力前沿,引发了第四次震动。
总而言之,整个地震序列仅在30秒内发生,大部分能量由四次大震释放。相比之下,发生在近地表的类似地震群可能需要数小时或数天才能结束,并且很可能包括大量的小余震。研究人员说,这表明深层地震可能比浅层地震更有效地释放应力。
研究人员补充说,这次深层地震可能很擅长快速释放能量,因为它发生在非常古老的岩石中。该地区俯冲的西北太平洋地壳是地球上俯冲最古老、最冷的海洋地壳之一。它的年龄意味着它很脆,富含应力集中,这扩大了破裂带,并且可以很容易地被触发,大大缩短了余震之间的延迟。
该研究的主要作者、加州理工学院的地震学家盛吉魏(Shengji Wei)表示,一些理论研究表明,在发生地震的深度所发现的压力和温度下,破裂只能发生在约6英里(10公里)厚的区域内。
然而,这些新发现表明,破裂发生在至少24英里(40公里)厚的区域中。这表明,即使俯冲开始于大约1亿年前,俯冲的岩石仍然保持相对寒冷和脆性,因此充满了应力集中。
魏告诉LiveScience的OurAmazingPlanet,“这一发现挑战了先前解释深层地震的理论,并为俯冲板的热力和动力演化带来了新的思考。”
魏和他的同事唐·赫尔伯格(Don Helmberger)、詹忠文(Zhongwen Zhan)和罗伯特·格雷夫斯(Robert Graves)在10月16日的《地球物理研究快报》杂志上详细介绍了他们的发现。
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