据美国每日科学网站5月16日报道，在太平洋东部的深海之下，厄瓜多尔以西约1000英里（约合1609公里）处，一条海底断层至少30年来一直以惊人的规律性引发6级地震。这些地震大约每五到六年发生一次，反复撕裂这道断层的几乎同一区域，且震级几乎完全相同。

这种规律性在地震科学中极为罕见，研究人员长期以来一直难以解释这一模式为何能如此稳定地持续下去。

如今，科学家们表示他们终于找出了其中原因。发表在《科学》周刊上的一项新研究表明，断层内部存在特殊区域，它们充当了天然的制动系统，反复阻止地震规模扩大。

该研究的第一作者、印第安纳大学布卢明顿分校文理学院地球与大气科学助理教授、地震学家宫健华说：“我们早就知道这些屏障的存在，但一直以来的疑问就是，它们由什么构成？为什么能在一个又一个周期中如此可靠地阻止地震？”

宫健华合作的研究人员来自伍兹霍尔海洋研究所、加利福尼亚大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋研究所、美国地质调查局、波士顿学院、特拉华大学、西华盛顿大学、新罕布什尔大学以及麦吉尔大学。团队聚焦于戈法尔转换断层（该断层位于厄瓜多尔西海岸外的东太平洋海隆沿线），旨在解开围绕这类重复性海底地震的持续数十年的科学谜题。

研究团队在两处屏障区发现了高度相似的活动规律：在大地震发生前的数天至数周内，屏障区域会出现一阵密集的小型地震活动；而强震发生后，这些区域又几乎完全归于平静。

由于相隔12年开展研究的两段不同断层均出现了该特征，研究人员推断，两种情况背后是相同的物理机制在起作用。

该研究表明，这些屏障区并非不活跃的岩石区域，而是断层分裂成多条次级断裂带的高度复杂区域。这些次级断裂带之间存在100至400米的微小横向错动，在断层结构内部形成局部空隙，类似于一道裂缝中的细小缝隙。

研究人员还发现，海水会渗入这些破裂带深处。特殊的断层几何形态与滞留的流体共同作用促成了“扩容强化”效应这一过程。

大地震发生时，断层沿线的突然错动会使充满流体的岩石内部压力骤降。在此过程中，多孔岩石会暂时锁死，减缓甚至阻止破裂进一步扩展，避免震级继续放大。

实际上，屏障区的作用就如同断层内部自带的“刹车片”。

宫健华解释说：“这些屏障区并非只是地质上的静态构造，而是断层系统中活跃、动态的组成部分。弄清它们的作用机制将改变我们对这类断层地震上限的认知。”

戈法尔断层远离人口密集的海岸线，因此这些地震本身对人们几乎不构成直接威胁。然而，这一发现可能对全球地震科学产生更为深远的影响。

与戈法尔断层类似的转换断层遍布全球各大洋。科学家很早就注意到，沿着这类断层发生的海底地震，震级往往低于地质条件理论上所能达到的上限，仿佛存在某种天然机制，限制着地震的最大规模。

这项新研究表明，戈法尔断层中发现的这类屏障区在海底可能普遍存在。倘若属实，它们可能构成了一套广泛分布的天然地震制动系统，阻止部分破裂进一步升级为更强的地震。

研究人员表示，这一发现有助于优化地震模型，以用于评估全球海底断层附近的地震灾害风险，其中也包括邻近沿海人口密集区的海域。

这项研究由美国国家科学基金会以及加拿大自然科学与工程研究委员会资助。（编译/刘晓燕）