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在美國地質(zhì)調(diào)查局(United States Geological Survey，USGS)的官方網(wǎng)站上，可以發(fā)現(xiàn)一個相當(dāng)好奇的問題：“地震期間地面會裂開嗎？”這問題讀起來，喚起了好萊塢電影的影像，地面裂開，吞噬所有的汽車和人。

“斷層”，在反應(yīng)一開始，“不會在地震期間裂開。移動是沿著斷層面發(fā)生，而不是垂直于它。如果斷層裂開，地震不會發(fā)生，因為沒有摩擦將它們緊密銜接在一起。”

然而，發(fā)表在自然期刊(Nature)一篇相當(dāng)驚人的新研究，提供了證據(jù)來反駁。在地震期間，斷層不僅可以橫向地裂開和閉合，而且還能像獅子的大嘴一樣地快速而猛烈。

加州理工學(xué)院(Caltech)和巴黎高等師范學(xué)校(école Normale Supérieure，ENS)的一個工程師團隊查看在2011年產(chǎn)生真正破壞性海嘯的9級日本本州東北地方大地震，在這種情況下，大量的水被逆斷層(thrust fault)推向前，在那里，一大塊的地殼被推到另一塊的上方。

有這么多的能量涉入到這個所謂的“巨型逆斷層(megathrust)”地震，這個團隊好奇是否有可能不是這兩塊地殼相互用力擠壓，而是實際上在每一點都是分開的。標(biāo)準(zhǔn)地震模型明確地防止斷層像這樣地裂開，因為它被認(rèn)為在物理學(xué)上是不可能的。

為了研究這點，他們轉(zhuǎn)而致力于加州理工學(xué)院的“地震風(fēng)洞(Seismological Wind Tunnel)”，這是一個高速的先進(jìn)光學(xué)設(shè)施，可以模擬和精確地觀察實驗室產(chǎn)生的地震。

使用逼真的不完整透明塊(來模擬破碎的斷層線)和壓縮單元(來復(fù)制斷層的地殼構(gòu)造壓力)，這個團隊在中心處放置一個小型保險絲，來模擬地震的觸發(fā)。一旦引爆，他們觀察應(yīng)力波(stress wave)傳遞通過透明塊，并且小心地跟蹤透明塊的反應(yīng)。

圖示為根據(jù)電腦模型顯示在地震期間逆斷層的上盤(右)如何扭轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離下盤(左)。Harsha Bhat奇聞呀 WWW.qiWEnYA.com

令人驚訝的是，當(dāng)應(yīng)力波到達(dá)斷層表面時，高速相機在斷層快速閉合前拍攝到它的裂開。相同類型逆斷層地震的類似電腦模擬，證實了他們的懷疑。假設(shè)有足夠的能量，這些特定的斷層能夠橫向斷裂，無論它們是與大氣層接觸、還是深埋在水下。

雖然裂開與閉合發(fā)生在非常短的時間內(nèi)，或許不超過幾秒鐘或更短，這讓人聯(lián)想到直接在斷層線上生活的城市，比以前所想的更為危險。

當(dāng)它發(fā)生在水下時，如同2011年在日本本州東北地方的地震，這種突然的斷裂很可能比只是一般的逆向運動移動更多的水，最終產(chǎn)生更強大的海嘯。

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