地震是出了名的难以预测，而且通常在重大地震事件之后发生的通常不太严重的余震也是如此。

康奈尔工程学院土木与环境工程副教授GregMcLaskey及其研究小组的成员在Bovay实验室大楼模拟地震，并开发了一种模拟地震后延迟地震活动类型的方法。

McLaskey的团队使用结合了塑料块和粉末岩石的混合样本，研究了延迟地震的触发，以努力更好地了解余震的机制，并最终了解预示大地震的力量。

McLaskey是11月11日在NatureCommunications上发表的“实验室地震序列中的蠕变前沿和复杂性阐明延迟地震触发”一书的资深作者。

余震可能在重大地震事件发生后的数小时到数年内发生，并且是由复杂且知之甚少的触发机制引起的。由于这些事件起源于地表以下数英里，因此几乎不可能直接测量移动的岩石。

“即使在实验室中，也很难研究，因为它们发生得非常快，”麦克拉斯基说。“地震基本上就像破裂，以每秒3公里(1.8英里)的速度在地球上传播的裂缝。”

McLaskey和他的实验室模拟了相对较大规模的地震活动——例如，用超过200万磅的力将一对3米长的花岗岩板压在一起。但是对于这项工作，模型被大大缩小了。

该团队使用大约2.5英尺长的塑料块，塑料块之间夹有石英尘，以模拟地表以下15公里处巨大构造板块之间发生的摩擦类型。

“石英粉基本上就像磨碎的沙子，”麦克拉斯基说。“如果你用花岗岩对自己进行研磨，它会产生类似的东西，所以我们认为它很有代表性。”

研究人员Cebry和Ke对多种材料进行了实验，以找到塑料和岩尘的正确组合，从而产生类似余震的活动，尽管规模要小得多。Cebry将他们的公式称为“恰到好处的有趣”是有用的。

“很酷的是，我们能够让样本的一部分快速滑动，辐射地震波，产生一点地震，然后会有延迟，”麦克拉斯基说。“然后样本的另一端就会破裂。这有点像余震。”

McLaskey说，论文标题中提到的“蠕变前沿”是关键。这些是沿着断层以不同速度超缓慢滑动的断层部分，但会导致地下发生显着变化。

“例如，在加利福尼亚州，有很多断层，你可以看到人行道在10年后发生了一点偏移，但没有发生地震，”他说。“它只是在悄悄前进。”

McLaskey说，与地下岩石以恒定速度滑动不同，断层的一部分比另一部分滑动得更快，并且滑动较快和较慢的部分之间的交叉点正在移动。“一侧岩石的行为正在迁移以影响另一侧的行为，”他说。

从他们的模型中，该小组确定蠕变锋面的速度和强度对以前地震的断层应力水平很敏感。这些可能是可测量的，并且可以作为局部压力计，有朝一日可以帮助预测地震事件。

“预测地震还有很长的路要走，”麦克拉斯基说，“但通过这项工作，我认为我们对物理学的一个关键方面有了更好的理解。”