法美研究人員聯(lián)合發(fā)表的一份最新研究報告顯示，深源地震的發(fā)生很可能由地幔中的礦物成分發(fā)生相變引發(fā)。

深源地震是指震源深度超過300公里的地震，一般發(fā)生在俯沖板塊內(nèi)。地球上有記錄以來的最深地震發(fā)生在地下700多公里處。由于震源較深，這類地震對地表產(chǎn)生的危害較小，但其發(fā)生機制至今仍是未解之謎。

此前有觀點認為，這類地震的發(fā)生可能與地幔巖的主要礦物組分--橄欖石發(fā)生相變有關(guān)。相變是指物質(zhì)在溫度、壓力等外部參數(shù)發(fā)生連續(xù)變化時，從一種相態(tài)變成另一種相態(tài)的過程。

根據(jù)這種觀點，隨著深度與壓力的增加，俯沖板塊內(nèi)的橄欖石會變成另一種密度更大的相態(tài)，從而導(dǎo)致處于俯沖狀態(tài)的巖石發(fā)生斷裂，引發(fā)地震。但一直以來，這種假說既無有說服力的物理模型支持，也缺乏實驗依據(jù)能將礦物成分相變與極端壓力和溫度下的斷裂聯(lián)系起來。

一個由法國和美國科研人員組成的研究小組日前在新一期美國《科學(xué)》期刊上報告說，他們借助同步加速器輻射以及聲學(xué)和材料領(lǐng)域的高端技術(shù)，在實驗室中成功模擬了深源地震發(fā)生過程。

研究人員將具有橄欖石結(jié)構(gòu)的鍺酸鎂置于2吉帕至5吉帕（1吉帕為1萬個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）的連續(xù)高壓和900攝氏度至1000攝氏度的連續(xù)高溫條件下，他們觀測到鍺酸鎂在由橄欖石結(jié)構(gòu)晶體相變?yōu)榧饩Y(jié)構(gòu)晶體過程中會發(fā)生化學(xué)鍵斷裂，并形成新的晶核。這些鍵的斷裂擴散極快，快速釋放能量，并產(chǎn)生瞬間彈性波。

研究人員說，他們模擬的這一過程與深源地震極為相似，而產(chǎn)生的瞬間彈性波強度和數(shù)量也遵循統(tǒng)計地震學(xué)反應(yīng)一定區(qū)域、一段時間內(nèi)地震震級和數(shù)量的常用關(guān)系式，表明深源地震很有可能由地幔中礦物成分發(fā)生相變引起。