断层快速“愈合”或改写地震科学

加州大学戴维斯分校地球与行星科学教授、该论文通讯作者阿曼达·托马斯表示：“我们发现深断层能在数小时内自我修复。这促使我们重新评估断层的流变行为，以及我们是否忽略了一些非常重要的东西。”

慢滑事件与应力变化
托马斯与该校同事詹姆斯·沃特金斯教授及其团队研究了慢滑事件（SSEs），这种事件类似极慢的地震。常规地震是由于板块经过数百年或数千年相互摩擦积累的应力突然释放，产生仅持续数秒的强烈震动。托马斯称，约2002年，研究人员发现了另一种地震活动。在慢滑事件中，积累数月至数年的应力通过仅几厘米的移动逐渐释放，这一过程可持续数天、数周甚至数月。

卡斯卡迪亚俯冲带的重复滑动
为更好地理解这些深部事件，团队分析了太平洋西北部卡斯卡迪亚俯冲带的地震数据，该区域胡安·德富卡板块正在俯冲到北美板块之下。这里的慢滑事件与典型地震不同，同一断层段可在数小时或数天内再次滑动，这表明断层已部分恢复强度，且应力恢复极快。托马斯指出，即使是微小的潮汐力也能显示应力重建的速度。太阳和月球的引力如同影响海洋潮汐一样影响地壳，此外，海水重量的变化也会对下方岩石施加压力。目前尚不清楚断层如何能如此快速恢复。

高压实验揭示快速愈合
沃特金斯是一位专注于高温高压下矿物行为的地球化学家，他使用能模拟地壳深处或火山下方环境的实验室设备。为重现慢滑事件后的情况，沃特金斯和托马斯将石英粉末装入银筒密封，在1吉帕斯卡压力（相当于大气压的1万倍）和500摄氏度条件下进行实验。“我们正在模拟慢滑事件后的情况，”沃特金斯说，“我们对其进行‘烹制’并观察。”研究人员测量了声波在处理过的石英中的传播速度，然后打开银筒，用电子显微镜检查样本。他们发现，在压缩过程中矿物颗粒重新焊接在一起。托马斯说：“这就像速凝断层胶水，速度非常快，能实现显著的强度恢复。”

凝聚力的作用可能超出预期
断层这种恢复强度的能力（即凝聚力）在其他构造环境中可能也很重要，包括较浅的系统和发生大地震的区域。托马斯表示：“大多数模型都忽略了凝聚力。在特定条件下，凝聚力可能比我们想象的更重要。”托马斯和沃特金斯最近获得了美国国家科学基金会的新资助，以扩大对地震断层凝聚力的研究。沃特金斯说：“这将微观尺度的事件与数百公里尺度的大型逆冲地震联系起来。”

该研究的其他 contributors 包括美国地质调查局的尼古拉斯·比勒、莱斯大学的梅洛迪·弗伦奇、瑞士苏黎世联邦理工学院的惠特尼·贝尔以及俄勒冈大学的马克·里德。