研究人员在6月19日的《科学》杂志上报道说，循环地下水引发了一场持续4年之久的小地震，在南加州的卡韦拉镇的地下轰隆隆地发生。

通过训练计算机识别这种微弱的隆隆声，科学家们不仅能够确定地震背后可能的罪魁祸首，而且能够追踪这种神秘的震群是如何通过复杂的断层网络在空间和时间中传播的。

加州理工学院的地震学家扎卡里·罗斯(Zachary Ross)说，在构造活跃的南加州，地震信号不断被记录下来。

利用这个丰富的数据库，Ross和他的同事已经训练计算机分辨细微地震的地表运动和其他轻微地震动地面的东西，例如建筑回响或遥远的海洋隆隆声。

他说，这种机器学习技术所揭示的数以百万计的微小地震，可以被用于创建高分辨率的三维图像，以显示特定地区地表之下的情况。

2017年，研究人员注意到卡韦拉地区的小地震活动有所增加，当时已经持续了大约一年。大多数地震太小，无法被感知，但可以被传感器探测到。

在接下来的几年里，研究小组用他们的计算机算法确定了从2016年初到2019年底的2.2万次这样的地震，震级从0.7级到4.4级不等。

这样一群小地震，没有明显的大主震，被称为震群。

“震群不同于标准的主余震序列”，后者通常与地下断层之间的应力传递有关，Ross说。

引发震群的主要原因是地下水循环或活动断层上的一种缓慢滑动，即断层蠕动。

大卫·谢利(David Shelly)是美国地质调查局的地球物理学家，他在科罗拉多州的戈尔登市工作，他与这项研究没有关系。

它们在火山和热液地区特别常见，他说，“所以有时候，要解释那些不在这类地区的就有点困难了，”比如卡韦拉的震群。

Shelly补充道:“这一群特别酷，因为它是一种罕见的慢动作震群。”

“大多数可能会持续几天、几周或几个月。这次持续了四年。让它在这样的时间里扩散开来，给我们提供了更多的机会来研究正在发生的事情的一些细微差别。”

来自卡韦拉震群的数据正在逐渐减少，但“还没有完全结束”，Ross说，这些数据不仅揭示了地表下复杂的断层网络，而且还揭示了断层带随时间的演化。

Ross说:“你可以看到，这些地震的序列起源于一个只有几十米宽的区域。”

但他补充说，在接下来的四年里，该地区不断扩大，形成了一个不断扩大的地震震中前沿，以每天约5米的速度向外扩散，直到变成原来区域的30倍大小。

这种扩散，Ross说，表明移动的地下水触发了震群。

尽管该团队没有直接观察到地下流体的流动，但科学家们推测，在断层带的下面有一个地下水储藏库，这个储藏库之前与断层带是隔离的。

在某个时刻，密封层破裂，地下水渗入其中一个断层，引发了第一次地震。

在接下来的几年里，它穿过断层系统，引发了更多的地震。

最终，渗入的地下水可能会碰到一个不透水的屏障，这使得震群逐渐停止活动。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源：

https://www.sciencenews.org/article/machine-learning-california-earthquake-swarm