“慢滑移”与地震

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最简单的慢地震模型由两个板块构成，在俯冲带地区一个板块俯冲于另一板块之下(图1)。断层最浅部处于闭锁静止，积累势能；在大约33—55 km 深度范围，慢滑移零星地发生；在更深的深度上，地质学家则认为断层全年都在进行稳定地滑移。

图1 卡斯卡迪亚俯冲区(Steve Malone/华盛顿大学)。在俯冲带地区，一个构造板块俯冲到另一个之下。在靠近地表处板块闭锁在一起，此处只以地震的形式运动；在深部，板块会自由地滑动；而中间则会发生缓慢震动的滑移

摩擦， 取决于岩石的成分组成，又决定了断层岩石的运动方式。但直接测量岩石的摩擦性质非常困难，因为岩石太深而无法直接采样或者成像。取而代之，研究人员通过其他方法来间接推断岩石的摩擦性质。例如，通过地震台网测量获得穿过地壳的地震波速度来计算岩石弹性，进而推断岩石的摩擦性质。但是这些弹性计算过于简化，通常假定岩石非均匀含水，对此，研究人员还需要详细研究。

研究人员仍然不能完全确定是什么驱动着慢滑移事件，它们对比常规地震强度弱得多的动力即有所反应。例如，我们知道来自于太阳和月球的重力可以影响慢滑移。研究者观测到在卡斯卡迪亚地区发生慢滑移期间，与慢滑移相伴随发生的另一种称为颤动(tremor)事件的频次，随着海洋潮汐发生波动。“这表明，这些极微弱的应力，尽管非常微弱难以影响普通地震，但相对于慢滑移来说则相当强大”，Houston说道。

研究慢滑移最有用的工具之一是过去十年间建成的GPS 传感器网络。它们足够敏感，可以检测毫米量级的地表运动。在日本和卡斯卡迪亚地区，GPS 测量结果显示慢滑移以每天10 km 的速率从一个地区向下一个地区迁移。另外，通过测量地表位移，研究人员可以进一步模拟造成地表位移的深部慢滑移事件。不同区域的模型不同，取决于特定断层的几何形状。例如，在墨西哥西南海岸，那里常发生一些大的慢滑移事件，某些GPS 站检测到5 mm的地表位移，对应于滑移界面上约3 cm的位移量。然而，在卡斯卡迪亚俯冲带地区，研究人员们模拟发现5 mm 的地表位移则相应于深部2 cm的滑移量。

建立这些台网富有挑战。GPS传感器一般只能安装在陆地上，但许多俯冲带都在水下。例如，引发海啸造成15000 多人死亡并导致福岛核事故的2011 年日本东北地震，始于距离海岸70 km 的地方。于是，研究人员正在探索在海洋中进行测量的新方法。例如，Wallace 的团队在新西兰海岸的海床上安装了压力计。她说：“如果海底在一次慢滑移事件中向上移动，那么其上面的水会减少。”压力计可以测量慢滑移期间海底上下移动造成的水压波动。

图2 深部物理(Yoshihiro Ito/京都大学)。24 个海底压力表中的一个安装在远离新西兰东北海岸的希库朗伊俯冲带

更深层次的理解

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