ScienceDaily (Aug. 17, 2009)

编译/马志飞（Beijing Institute of Geology）

希腊传说中，福里吉亚有位国王叫迈达斯。后来迈达斯隐退乡村，成为了畜牧之神潘的追随者。迈达斯被命令判断潘的箫或阿波罗的竖琴哪个能演奏甜美的音乐，最终他决定支持潘。为了惩罚迈达斯，阿波罗给了他一对驴耳朵。他努力藏起耳朵以免妻子发现，但是他的理发师却发现了它们。理发师没能够保守秘密，他挖了一个洞，对着地洞小声低语“迈达斯有一对驴耳朵！”然后又把洞给填埋上。可是从洞里面发芽的植物知道了这个秘密，于是将迈达斯的秘密告诉风。风又将秘密散布到各个角落。

事实上，地球还有更多的秘密在泄露。无论是惊涛拍岸的海浪声，还是轰隆隆的雷声，或是轻柔的树叶沙沙作响，都表明地球并不是一个安静的行星。可如何倾听始终存在的环境噪声呢？伊利诺伊大学的地震学家宋晓东和研究生Zhen J. Xu已成为很好的听众，尤其是对我们脚下的声音。

通过一种称为“环境噪声相关性”的方法，徐和宋看到了因三次大地震造成的地球地壳的显着变化。
    “这些发现对于了解深源地震的震后后果非常重要，”宋说，“同时对于了解岩石如何恢复并再次为未来地震积累应力和应变，也非常重要。”
    他们的发现发表在《美国国家科学院院刊》，并刊登在该杂志的网站上。
    先前，就曾有科学家利用环境噪声研究地球内部情况，并监测活火山附近的地震波速度。徐和宋用这种技术，研究因地震引起的围岩变化而导致的地震台站之间的表面波（从环境噪声中提取）随时间的变化。

他们不是测量地震波从震中传向地震站所花费的时间，而是测量面波从一个地震站旅行到另一个所花费的时间。由于站与站之间的距离是固定的，该技术使研究人员能够发现地震波速度的微小变化。

“这个发现不仅让我们能够了解地表发生的变化，而且能看到一定深度下的变化。同时，不仅可以知道它是如何影响破裂区域的，而且可以知道它如何影响其周围区域。”徐说。

在该研究中，研究人员观测了3次最大和最近发生在印尼苏门答腊的地震。这三次地震分别发生在2004年12月26日， 2005年3月28日和2007年9月12日。地震都发生在苏门答腊俯冲带，在这里印度板块俯冲向欧亚板块下方。2007年地震造成的断层破裂带长度为450公里， 2004年的地震断层破裂带长1200公里。

“我们观测到，每一次地震之后，很大面积范围内的表面波波速都有一个非常明显的变化。”徐说。

在一组测量结果中，例如，面波在两个特定的地震台之间传输通常需要600秒才能走完全程，继2005年地震，这一时间变化了1.44秒，这是一个非常重大的变化。 但是，在任何情况下，地震速度恢复到正常水平都需要2至3个月，这才表明围岩的弹性已逐渐康复。

对于这种“时间变化”，研究人员写道，似乎最合理的解释是，应力的增加和紧邻破裂区的地壳的松弛，这还包括靠近断裂带的广大领域。使用环境噪声相关性，研究人员可以观察震源区几百公里范围的应力变化。

在2004年印尼地震的前一个月，研究人员还观察到一个不寻常的“时间改变”。但是，还需要更多的数据，才能得出结论并确定它是否是一场大地震的前兆信号。
    为此，徐和宋正在研究去年在中国西南部汶川县发生的破坏性地震。中国的地震学家在近300个地震台站记录了丰富的数据。分析各自的“时间变化”，将有助于研究人员更好地了解地震之前和之后的破裂带和围岩的变化。

“我们需要更加密集的监测网络” ，宋说，“有了这个全天候的天然来源和地震台站之间足够多的传播路径，我们看到的就不仅仅是时间的变化，还有空间的变化。所以，我们就可以搞清楚大地震之前和之后在时间和空间上都发生了哪些变化。”

该研究工作由美国国家科学基金会和空军研究实验室资助。

改编自伊利诺伊大学厄本那—香槟分校提供的材料。

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