弹性介质中应力演化的遥感：一种被动的地震监测方法

应力演化控制着跨尺度的材料破坏，从微观断裂到大地震，然而在自然系统中直接观测其动力学一直难以实现。使用主动超声波测量的实验室实验表明，地震波速和衰减对应力敏感，但这种监测以前无法以被动或遥感方式实现。在这里，我们引入了一种对应力敏感的频域变换，能够利用环境地震或声学噪声对应力演化进行被动监测。该方法量化了相邻频带之间的相对能量偏移，捕捉了与不断演化的剪应力和正应力相关的波传播特性的细微变化。从实验室粘滑和慢滑移实验到包括 2018 年基拉韦厄火山坍塌、卡斯卡迪亚慢滑移事件以及 2011 年东北、2010 年马乌莱、2002 年迪纳利和 2023 年土耳其-叙利亚等大地震在内的天然断层系统，该变换在不同尺度上均一致地揭示了独特的前兆轨迹和应力循环模式。这些结果表明，弹性地球材料中的应力演化可以被遥感和被动监测，从而弥合了实验室岩石物理学与大规模地震学之间的差距，并为实时跟踪断层力学和地震孕育提供了新的基础。