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地震并非突然爆发，而是缓慢积累压力后的释放
最新研究揭示了地震发生的机制，表明地震不是突然爆发的，而是在缓慢地积累压力后才最终释放。
地震是地球上最具破坏性的灾害之一，但我们对它们何时何地发生往往措手不及。 然而，一项新的研究揭示了地震前兆的细节：在地球地壳中一个明确的应力点上，需要经历一段缓慢而稳定的位移时间才能引发巨型地震活动。
“我们的发现挑战并完善了传统的破裂动力学模型。”耶路撒冷希伯来大学物理学家 Jay Fineberg 说。“我们表明，缓慢且非震动过程是地震破裂的先决条件，由局部应力和几何约束驱动。这对理解地震何时以及如何开始具有深远意义。”
为了使地震发生，地壳中的弱点需要发展成一个可以突然断裂的裂缝。许多以前的研究表明，这种裂缝的形成是由一系列缓慢移动的前兆所引起的，这些移动不会晃动周围的岩石。然而，这些过程的细节一直依赖于概括性描述，通常是在二维空间中进行的，这可能无法揭示三维世界中的转变。
由物理学家 Jay Fineberg 和 Shahar Gvirtzman 领导的研究小组试图利用实验和理论模型来探索这个缓慢且非震动的应力在最终释放地震活动中的作用，从而了解它如何演化。
一种必要的特征是裂缝，为外部载荷引入的弹性能量提供了一个焦点。如果没有裂缝，没有办法放大压力，也就意味着不会发生突然释放能量。
团队实验中二维摩擦成核补丁随时间的演变。
研究人员研究了 一维、二维和三维的裂缝，以及地壳中被称为蠕变的小型运动力学。他们的发现表明，小而缓慢移动的两维摩擦运动区域是断裂的第一步。在应力点上经过一段时间的缓慢稳定蠕变后，这些斑块逐渐扩大并升级到地震破裂的地步。
这个额外的细节增加了我们对地震演化的理解，具有重要意义。 它有助于我们更好地理解压力和摩擦； 但它也提供了一些关键信息，可以帮助我们预测未来的地震活动和事件。
“除了与断裂和材料强度相关之外，这种新的破裂成核动力学图像直接与地震成核动力学相关；缓慢的非震动破裂必须始终先于快速的地震破裂，” 研究人员写道。“该理论可能会提供一个新框架来理解地震是如何以及何时成核的。”
本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。