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記者11日從中國科學技術(shù)大學了解到，該校李澤峰課題組利用機器學習對全球3000余個中大震級地震進行了系統(tǒng)分析，證明了深地震破裂過程和震源參數(shù)的差異由地球剛度隨深度變化導致，與地震的具體產(chǎn)生機制無關(guān)，糾正了該領域長達30年的錯誤解釋。該研究成果日前發(fā)表在國際學術(shù)期刊《自然·地球科學》上。

深地震是地球科學中的一個未解之謎。過去30年里，地震學家發(fā)現(xiàn)深地震的破裂過程與淺地震有諸多不同，認為這些不同是由深地震獨特的產(chǎn)生機制導致。由于地球深處高溫高壓，巖石表現(xiàn)出塑性形變，深地震的產(chǎn)生機制與淺地震的脆性破裂有所不同。關(guān)于深地震成因有許多猜想，但至今仍沒有定論。長久以來，地震學家通過分析震源時間函數(shù)，發(fā)現(xiàn)淺地震（0—60公里）、中源地震（60—300公里）和深源地震（300—700公里）具有不同的破裂特征，并根據(jù)這些差異推斷深地震可能的產(chǎn)生機制。

研究人員創(chuàng)新性地設計了一系列機器學習實驗，對全球3000多個中大地震進行了分類和相關(guān)性分析。結(jié)果證明淺地震和深地震的破裂過程差異都可以被隨深度變化的地球剛度所定量解釋，而與具體的地震產(chǎn)生機制無關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的地震應力降不變假設，轉(zhuǎn)而支持了應變降不變，即斷層滑移距與斷層破裂長度比值對不同深度、不同介質(zhì)下的地震均保持恒定。該理論預測發(fā)生在巖石剛度較低的超淺地震（如海嘯地震）會有更久的持續(xù)以及更大的破裂面積，可能造成超出預期的破壞，對地震預警以及地震災害評估具有重要指導意義。

研究團隊據(jù)此提出了新的基于介質(zhì)剛度校正的地震標度律，將地震學界沿用超過半個世紀的自相似理論拓展到不同深度、不同巖石種類的地震。傳統(tǒng)地震標度律認為持續(xù)時間和破裂面積遵從相同的縮放關(guān)系，但這一關(guān)系并不適用于不同深度的地震。新的地震標度律也深化了人們對地震物理本質(zhì)的理解。（吳長鋒）