科學(xué)家研究古老巖石發(fā)現(xiàn)地震觸發(fā)機(jī)制 _巖石

巨大的地應(yīng)力使地殼下深處巖石顆粒間出現(xiàn)小洞，高壓液體在巖石內(nèi)流動(dòng)，最終巖石斷裂，觸發(fā)地震。最新的發(fā)現(xiàn)將有助于推測(cè)美國(guó)加州圣安德烈斯斷層地區(qū)下一次大地震什么時(shí)候發(fā)生。
據(jù)澳大利亞廣播公司網(wǎng)站報(bào)道，由于技術(shù)手段的限制和難以開展相關(guān)研究，人們對(duì)地震發(fā)生的觸發(fā)機(jī)制了解不多。不過澳大利亞科學(xué)家通過對(duì)古老巖石研究，找到了孕含其中的某種類型地震的觸發(fā)機(jī)制。他們的發(fā)現(xiàn)為研究地震是如何在地殼以下深處被觸發(fā)的帶來希望。
西澳大利亞大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家弗洛里安-福賽思博士和其同事把他們的研究成果發(fā)表在自然雜志上。
弗洛里安-福賽思博士說，發(fā)生在美國(guó)加州圣安德烈斯斷層(San Andreas Fault)的地震類型是在地表以下8到15公里的深度被觸發(fā)的，不過他表示引發(fā)此種類型地震的真正原因目前還是一個(gè)謎團(tuán) 。圣安德烈斯斷層比較活躍，導(dǎo)致加州的幾個(gè)大城市頻繁遭受地震襲擊，例如1769年和1994年發(fā)生在洛杉磯的大地震，和1903年、1989年舊金山大地震。為了準(zhǔn)確追蹤圣安德烈斯斷層的活動(dòng)規(guī)律，美國(guó)科學(xué)家們對(duì)其進(jìn)行了密切的觀測(cè)研究，在地震帶設(shè)立地震觀察所。他們?cè)诩又菔グ驳铝宜箶鄬拥囊粋€(gè)地震活躍區(qū)域開鑿了一個(gè)8.5英尺寬兩英里深的洞。此區(qū)域大概每?jī)赡昃蜁?huì)發(fā)生一次二級(jí)的輕地震。但是盡管投入了大量的人力物力，該斷裂帶地震的真正觸發(fā)機(jī)制還是很難確定。
為了查明加州圣安德烈斯斷層地震類型的真正觸發(fā)機(jī)制，福賽思教授和其同事對(duì)澳大利亞中部的愛麗絲泉的古老巖石進(jìn)行了研究分析。這種古老巖石是在造山運(yùn)動(dòng)時(shí)期被抬升到地表的。福賽思說，這種古老巖石曾位于地表以下15公里處，那里溫度高達(dá)400攝氏度，和處于同一深度的圣安德烈斯斷層條件相似。這樣的條件使巖石變得像塑料一樣容易變形。科研人員利用同步加速器X光線斷層照相術(shù)和電子掃描顯微鏡對(duì)3.5億年高齡的巖石進(jìn)行仔細(xì)觀察。福賽思說古老巖石的高分辨率照片清晰地顯示，當(dāng)?shù)貧?gòu)造板塊即將斷裂時(shí) ，古老巖石在巨大的剪切應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生怎樣的變化。
在巨大的壓力下，巖石中的小顆粒相互滑動(dòng)，巖石顆粒之間形成小洞。科研人員認(rèn)為當(dāng)巖石顆粒之間出現(xiàn)小洞后，地殼以下深處由水、甲烷和二氧化碳構(gòu)成的高壓液體就會(huì)在巖石內(nèi)部流動(dòng) ，就像水在海綿中流動(dòng)一樣。盡管科研人員先前已經(jīng)知道這種現(xiàn)象在陶制品和金屬中都能發(fā)生，但這是第一次在地球巖石中發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象。高壓液體和巖石間的化學(xué)反應(yīng)能導(dǎo)致巖石消溶并凝結(jié)，加速巖石顆粒間小洞形成。福賽思表示，當(dāng)小洞密度達(dá)到一定程度時(shí)，它們之間也會(huì)發(fā)生相互作用，放大巖石內(nèi)部的地應(yīng)力。這種現(xiàn)象循環(huán)往復(fù)發(fā)生，最終巖石會(huì)斷裂，一場(chǎng)地震就被觸發(fā)了。
福賽思說， “那將觸發(fā)我們稱為延性破壞的現(xiàn)象。”科研人員認(rèn)為他們所發(fā)現(xiàn)的地震觸發(fā)原理也能夠解釋地表以下深處的高壓液體如何能夠穿透巖石噴涌到離地表較近的位置，在那里它們就形成了礦藏。
【科學(xué)家研究古老巖石發(fā)現(xiàn)地震觸發(fā)機(jī)制】
新浪科技(唐寧)