根据经典地震学模型预测，地震是随构造应力的累积与释放循环产生，具有週期性，然而美国密苏里大学团队最新研究指出，大型浅层地震似乎遵循着「魔鬼阶梯（Devil’s staircase）」这个数学函数公式——被较长但不规则的间隔隔开。
新研究发现，那些地震震度 6 级或更高的大型地震序列（注），似乎比最初预期的「爆发」还要来得多，且週期性发生的浅层大型地震序列其实很少见，事件爆发间隔也不规则，我们到现在都很难预测大地震之间的平均复发时间。
相反地，科学家们发现全球地震序列往往群集发生，然后被长时间但不规则的沉寂间隔隔开，研究团队认为，大型浅层地震应遵循「魔鬼阶梯」这个数学公式。
魔鬼阶梯有时也称「康托尔函数（Cantor function）」，是一个一致连续、却不绝对连续的函数，而其中任何一部分的变化都可能影响整个系统的行为，我们可以在地表沉降序列（sedimentation sequences）、地磁场翻转、地壳上升与侵蚀速率中找到类似这种模式的例子。
以前的地震模型都集中在短时间或小区域的地震序列，也因此早期模型无法套用阶梯模式，如果模型无法从长期角度检视地震序列，就无法判断一系列地震事件是属于单次群集、还是跨越了两次群集、以及沉寂间隔。
研究团队认为，一次断层破裂后，可能透过应力转移刺激其他断层活动，这说明万一发生大地震，再次发生地震的可能性更高，但它们之间又有不规则沉寂间隙，以至于我们预测下一次大地震何时到来变得困难。
研究人员之一 Gang Luo 表示，间隔似乎与背景构造应变率（background tectonic strain rate）成反比关係，可以试着查看岩石圈因板状构造运动而变形的速度有多快。
科学家依然不确定地震发生机制，但团队希望通过研究应力传递，来分析大地震对其他断层系统的影响，看看是否能更準确预测大型浅层地震的爆发。新论文发表在《Bulletin of the Seismological Society of America》期刊。
注：「地震序列」是指发生在相近时间或空间的一连串地震，依照发生次序，可分为前震、主震和余震 ，难以判别主震的地震序列则称为群震。
- Timing of Earth’s biggest earthquakes follows a ‘devil’s staircase’ pattern
- Clusters of earthquakes occur in ‘Devil’s Staircase’ pattern
- Large Earthquakes Found to Follow The Mathematical Pattern Called ‘Devil’s Staircase’
