早在文艺复兴时期，跨学科天才列奥纳多·达·芬奇就已经证明了，摩擦力会减缓接触面的运动。他发现，摩擦力与法向力成正比。即使放大到构造板块边界这样巨大的尺度上，这个原理依旧相当重要。

地壳构造板块之间的边界是由一系列断层构成的。这些板块的运动导致压力在断层区积累，压力的突然释放会带来地震。

但有时这种压力并不是一下就能释放出来的。与在几秒内发生的那些典型地震不同的是，有的断层可以在几天、几周甚至几个月的时间里缓慢滑动，这类情况被称为慢滑动事件（SSE）。

当板块边界的表面产生相对滑动时，研究人员可以观察到许多摩擦特性。但是，这些性质和现象如何影响未来的滑动事件，包括地震，人们都还知之甚少。

近日，一组国际研究团队在《科学》上发表了关于沿希库朗伊（Hikurangi）构造板块边界的摩擦现象和滑动事件的新发现。他们认为，一种摩擦现象可能是理解构造板块边界断层移动的频率和暴力程度的关键。

  希库朗伊的新发现  

研究人员测量了新西兰近海的希库朗伊俯冲区的岩石的摩擦特性。由地球科学家和钻探工程师组成的研究团队在船上待了数月，在希库朗伊沿线的监测点进行钻孔并部署传感器。

这是一处汇聚板块边界，在这里，太平洋板块以每年50至60毫米的速度，沿着北部希库朗伊海槽向澳大利亚板块俯冲。类似这样的板块运动，在世界各地都有发生。大型逆冲地震，也就是地球上最强大的地震，通常就发生在汇聚板块边界。

但有资料显示，在希库朗伊俯冲带反而经常发生SSE。这意味着，它们通常不会引起大量摇晃，而是常以非破坏性的方式释放被压抑的能量。在类似这种富含黏土材料的地区，频繁的“慢动作”滑动可能比想象的更常见。这些滑动事件是否更有可能将附近的居民区置于致命的地震和海啸的风险之中呢？

研究考察了不同的构造滑动模式，特别是慢滑动事件，并把目光放在了一种被称作摩擦愈合的效应上，也就是断层在两次地震之间重新加强并储存能量的能力。

他们发现，摩擦愈合似乎极大影响着断层之后的行为。愈合较慢的断层，更有可能在慢滑动事件中无害地释放能量。相反，一个快速愈合的断层，则更有可能坚持到某次破坏性的大地震中突然发生断裂。

研究人员认为，许多大型断层上常见的富含黏土的岩石，可能有助于板块“安静地”相互滑动，从而调节地震，限制了应力积累。这一发现也可以用来确定一处断层是否容易在大型破坏性地震中滑动。

  预测地震的新方法  

地震期间俯冲带最浅处的行为，决定了海啸的性质和规模，因此了解浅层板块边界的滑动相当重要。

虽然仅凭这一发现并不能让科学家预测下一次大地震会在什么时候发生，因为地震背后的力量通常比这更复杂，但这确实带来了一种新的方法，来调查大地震发生的可能性。

同样的物理学和逻辑可以用于世界上许多不同类型的断层，并对可能发生的大型滑动事件的规模和频率做出可测试的预测。