科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)地球在地震后如何自我修復(fù)

　　摘要：國外媒體報(bào)道，這是科學(xué)家首次觀測到地球在地震后自我修復(fù)，這個過程類似于人體修復(fù)傷口，中國和美國的研究人員在發(fā)表在6月27日的期刊《科學(xué)》上的研究中這樣說道。在地震過程中，地面會沿著斷層撕開分裂，產(chǎn)生一系列參差不齊的裂口。在2008年中國四川汶川發(fā)生摧毀性的7.9級大地震后，研究人員在斷層處鉆孔時發(fā)現(xiàn)，液體灌入斷裂的斷層里，就像血從傷口里涌出。在兩年的時間里——從地質(zhì)時間上來說相當(dāng)于一眨眼的功夫——斷層迅速的自我愈合，通過一系列結(jié)合的過程將缺口縫合。然而，裂縫還是會時不時的裂開，當(dāng)因遙遠(yuǎn)地震的搖晃而受損時，這項(xiàng)研究這樣表示。

　　沒有人知道斷層是如何愈合的，汶川鉆孔項(xiàng)目的觀測提出了更多的問題，而非答案。但是該項(xiàng)目對一斷層處開合狀態(tài)的長期觀測將提供一系列非常吸引人的謎題供科學(xué)家解答，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)、地質(zhì)學(xué)家克里斯·馬龍(Chris Marone) 教授這樣說道，他并沒有參與這項(xiàng)研究。
    
　　“這些都是新的觀測，揭開具體發(fā)生了什么將提供很多非常重要的技術(shù)性問題的啟示。”馬龍說道，基于結(jié)果的模型將影響任何地下水流經(jīng)的地方，例如斷層處或者含水層或者井里。
    
　　快速反應(yīng)鉆孔
    
　　汶川項(xiàng)目小組通過一系列斷層處鉆開的小口徑小井而追蹤整個治愈過程。這項(xiàng)研究屬于正在進(jìn)行的一項(xiàng)全球性研究的一部分，后者旨在測定地震后的斷層，希望能夠檢測幾十年的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和電腦模型的結(jié)果。
    
　　“我們已經(jīng)知道很多原因可能會導(dǎo)致斷層處的行為與我們預(yù)想的有所不同，”研究合作作者、美國加州大學(xué)圣克魯茲分校的地質(zhì)學(xué)家艾米麗·布魯?shù)滤够?Emily Brodsky)這樣說道?！叭绻覀兿胍@得某些實(shí)際的新見解，或者進(jìn)行一些之前未預(yù)想到的新探索，我們必須了解真實(shí)發(fā)生的情況。”
    
　　由中國資助的汶川地震斷層科研鉆孔項(xiàng)目起始于2008年5月12日汶川大地震發(fā)生后178天。這場巨大的地震導(dǎo)致8萬人死亡。五個小口徑小井穿透了混亂的斷層區(qū)，發(fā)現(xiàn)了1厘米的新鮮斷層泥，這是一種粉末狀的巖石。
    
　　研究小組檢測了斷層的滲透率長達(dá)18個月，滲透率是測量水流滲透巖石的速率，它相當(dāng)于斷層受到破壞的替身，布魯?shù)滤够@樣說道——隨著斷層逐漸愈合，這片區(qū)域?qū)α黧w的滲透率已經(jīng)變得越來越小。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)追蹤了潮汐力導(dǎo)致斷層流體的潮漲潮落，這種力也是導(dǎo)致產(chǎn)生海洋潮汐的太陽與月球之間的拖拽力。
    
　　研究人員觀察到小口徑小井的滲透率的穩(wěn)定下降。隨著斷層區(qū)的缺口和斷裂處逐漸被流體沉積的新礦物質(zhì)所填滿，滲透率也逐漸下降，研究人員這樣認(rèn)為。整體的滲透率下降比之前實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)預(yù)測的速率要更快，布魯?shù)滤够f道?？赡艿脑蚴强焖俚臄鄬佑?，但布魯?shù)滤够硎舅壳斑€無法合理的解釋這一切是如何發(fā)生的?！拔也恢罏槭裁凑鎸?shí)的速率要更快，我們必須弄清楚背后的原因?！?
    
　　但事實(shí)上，科學(xué)家解決了另一個難題：滲透率發(fā)生六次短期上升，而這種隨機(jī)事件與當(dāng)?shù)赜嗾鸹蛘咴O(shè)備問題并不存在聯(lián)系。研究人員最終意識到遙遠(yuǎn)的巨型地震產(chǎn)生的搖晃會導(dǎo)致部分愈合的斷層再次裂開，布魯?shù)滤够f道。這些遙遠(yuǎn)的地震包括2011年3月發(fā)生的日本地震，以及2010年4月印尼蘇門答臘島發(fā)生的7.8級地震。
    
　　“我們期待觀察到某些治愈效應(yīng)，但并沒有預(yù)期到會發(fā)生這些再次破裂效應(yīng)，這算是一個驚喜吧，” 布魯?shù)滤够f道?！斑@種相互作用比我們之前預(yù)期的要復(fù)雜的多?！?
    
　　眾所周知，在一個斷層處發(fā)生的地震會破壞臨近的斷層，而大型地震會引發(fā)世界范圍內(nèi)的新地震。但這是首次在斷層處以如此精細(xì)的細(xì)節(jié)觀測到這種動態(tài)應(yīng)力效應(yīng)——地震波的傳遞?！八沟梦覀儾坏貌换仡欉^去，重新思考動態(tài)應(yīng)力問題。”馬龍說道。