日本位于太平洋火环上，是全球最容易发生地震的国家之一，每年有超过 10 万次的小震，同时还有发生大地震的持续风险。虽然预测何时会发生大地震仍然超出了目前的能力范围，但日本地震学家希望通过仔细研究频繁发生的小震，深入了解引发大地震的地壳内部过程。

现在，日本九州大学和东京大学的研究人员对地震活动进行了前所未有的详细研究，确定了断层强度与地震震级之间的联系。该研究发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上，提出断层强度会影响b 值，从而影响发生大地震的可能性。来自 1000 多个地点的地震数据显示，断层强度与地震规模之间存在联系，这为确定一个地区距离重大地震事件有多近提供了一种方法。

九州大学的研究人员在 2000 年鸟取县西部地震震中周围地区部署了 1000 个地震监测站，从而实现了前所未有的地震观测精度。资料来源：九州大学 Satoshi Matsumoto

b 值和断层强度的变异性

该研究的第一作者、九州大学地震学与火山学研究所所长 Satoshi Matsumoto 教授解释说："b 值是地震学中一个非常重要的常数，它描述了地震频率与地震规模之间的关系。如果b 值较低，则表示大地震的比例较高，而 b 值较高则表示小地震的比例较高。"

不同地点的b 值可能不同，也可能随着时间的推移而变化，据报道，b 值通常在大地震前会下降。之前的一项研究表明，b 值的降低是由于施加在断层上的应力不断增加造成的。现在，这项研究表明，断层强度也是一个促成因素。

在这项研究中，研究小组分析了 2000 年发生的震级为 7.3 级的西鸟取地震震中周围地区的地震活动。通过在该地区安装 1000 多个地震监测站，研究人员以前所未有的精确度进行了地震观测。

当地壳中存在许多方向随机的弱断层时，就不太可能发生大地震。然而，当地壳中包含许多方向特征明显的强断层时，发生大地震的可能性就会增加。资料来源：九州大学 Satoshi Matsumoto

松本说："即使在 20 年后的今天，仍会发生数百次微小的余震，大多数余震都太小了，我们感觉不到。"

有了这么多的传感器，研究人员就能探测到断层的微小移动，以及地壳中每个断层的走向。利用这些众多的数据，研究小组能够估算出应力场（断层破坏时施加在每个断层上的不同方向的应力），从而确定断层的强弱特征。

"在每个构造体系的特定应力条件下，断层面都有一个有利的滑动方向。当断层位于不利方向时，这表明这些断层较弱，更容易滑动。"松本解释说："另一方面，强断层需要更大的应力才能发生滑动，其滑动方向也更具特征性。"

根据应力场计算结果，研究人员还能估算出按断层强度分类的事件组b 值。他们发现，较强的断层具有较小的b 值，这表明发生大地震的可能性更大；而较弱的断层具有较大的b 值，这表明发生大地震的可能性较小。简单地说，这些薄弱断层很可能会在大量应力形成之前发生滑动，这意味着它们无法释放大量的力。

通过更深入地了解影响b 值的因素，研究人员希望能够进一步接近预测地震的"圣杯"。

松本总结说："我认为我们永远无法准确知道地震何时发生，但查看断层方向和断层强度等数据并计算b 值，可以帮助我们估计断层何时达到临界点--在临界点上，只需要微小的额外力量，断层就会发生滑动。了解这些信息对于做好应对大地震的准备至关重要。"

编译自/ScitechDaily