当地震发生时,人们感受到的地面震动仅占释放总能量的一小部分。美国麻省理工学院的研究人员通过模拟自然地震的“实验室地震”发现,地震能量的绝大部分转化为了热量。
在受控的实验室环境中,研究人员使用代表地震发生层岩石的花岗岩粉末样本,首次精确计算了地震事件的完整能量收支。结果表明,平均约80%的地震能量在震中附近转化为热量,有时甚至能在微秒内使岩石熔化。仅有约10%的能量产生地面震动,而用于破碎岩石、形成新表面的能量则不足1%。
研究还指出,这种能量分配比例并非固定不变,而是受到岩石变形历史的显著影响,即岩石在漫长地质年代中受构造运动改变的程度。这一历史会影响岩石的材料特性,进而左右地震时的滑动方式和能量分配,最终影响地震的实际破坏力。
由于无法直接观测地下深处地震时的真实过程,这类实验室研究为理解地震物理机制提供了关键视角。麻省理工学院的研究团队开发了特殊方法和仪器,得以在微观尺度上模拟断层滑动,并同步测量热产生、震动和岩石破裂。这项研究成果发表在美国地球物理联合会期刊《AGU进展》(AGU Advances)上。







