为什么地震发生在远离板块边界的地方？

众所周知，地震会震动美国西海岸等充满断层的地方。但为什么地震发生在板块中部呢？

人们普遍认为地震仅发生在构造板块边界附近，而大约 90% 的地震确实发生在这些区域。例如，这些边界包括圣安德烈亚斯断层，它大致沿着加利福尼亚州西海岸延伸，北美板块和太平洋板块在此交汇。 

但并非所有地震都沿着板块边界发生。例如，1811年冬天，密苏里州新马德里附近发生了一场地震，距离最近的断层有数千英里，但7.2至8.2级的地震却剧烈震动了该地区，引发了一系列强烈的余震，统称为1811-1812年新马德里地震。 

那么这怎么可能呢？地震是如何在远离板块边界的地方发生的？

首先，作为比较，了解传统地震沿边界线形成的方式很重要。这些地区会经历更多的地震，因为地球内部（即地幔）移动地球的构造板块，导致它们分裂和碰撞。这些板块之间的裂缝（称为断层）很脆弱。因此，当压力开始在这些薄弱点处积累时，板块就会破裂，从而给整个地球带来震动。班加罗尔印度科学研究所地球科学研究中心的地球物理学家 Attreyee Ghosh 解释道，这就是我们对地震的感受。

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但每隔一段时间，地壳板块的中部就会发生震动。科学家称其为板内地震。孟菲斯大学地球物理学家克里斯汀·鲍威尔 (Christine Powell) 表示，这种现象发生的确切原因仍然是一个谜。她和其他科学家研究了板内地震高度集中的地方，称为板内地震带。例如，这些区域存在于美国中部和东部的部分地区。在对这些地区进行研究后，专家们对为什么地震可能发生在意想不到的地方提出了一些理论。

2001 年的一项研究提出，一种可能的解释是，板内地震可能是由古老的冰川引起的。大约2万年前，北美大部分地区被巨大的冰盖覆盖，地面承受了相当大的压力。随着冰盖融化，地面慢慢上升，所以地震可能就是这种调整的结果。然而，支持这一理论的证据很少。 “地震轴的方向和冰川均衡调整不匹配，”戈什说。

另一个想法是，板内地震发生在构造板块内部的旧断层周围。数十亿年来，地壳不断分裂又重新聚合，旧伤留下疤痕。戈什说，当力传播到板块内部并对这些旧断层施加太大压力时，它们可能会重新激活。 

地壳和内部的复杂组成也可能是一个因素。正如地球物理研究快报中 2007 年的一项研究所指出的那样，有时，古代岩石板的残骸会卡在板块中间，从而导致不稳定。鲍威尔说，热流体管道可能会增加压力，导致地球表面运动。他于 2016 年与人合着了关于这种上升流的一项研究。

水力保理或水力压裂——将水、沙子和化学品注入地下岩石以提取石油或天然气的行为——也可能引发地震。根据《科学》2013 年的一篇评论，这些作业产生的废水被注入深井，这些废水会渗入裂缝、润滑旧断层并引发地震活动。例如，水力压裂与 2015 年俄亥俄州的多场地震有关。

科学家们正试图利用EarthScope等项目的数据来更好地了解这些复杂性，该项目使用传感器来捕获地壳下方的动态。鲍威尔回忆说，当该项目刚开始时，一些科学家认为传感器不会发现任何可能导致地震产生的东西，除了板块边界所在的西海岸范围内。但这个项目“确实让我们看到了地球内部正在发生的事情”，居住在田纳西州的鲍威尔说。 “这是一个了不起的实验。” 

了解板内地震非常重要，因为它们对居住在这些地震带的人们构成了相当大的风险。 1811 年至 1812 年密苏里州新马德里发生的三场地震造成了相当大的破坏，甚至改变了密西西比河的河道，导致其暂时倒流。 2011 年，弗吉尼亚州发生的 5.8 级地震震撼了华盛顿特区，摧毁了纪念碑和大教堂。 

鲍威尔说：“没有人考虑美国中部和东部发生地震。” “我们必须做好准备。你必须意识到这些地方可能会发生地震。”