近日，中國科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王志與林間團(tuán)隊(duì)獲得高精度地震結(jié)構(gòu)成果，揭示了流體遷移與海山俯沖對大地震孕育具有重要控制作用。相關(guān)研究在線發(fā)表于《地球與行星科學(xué)通訊》。

巨大俯沖型地震及其引發(fā)的海嘯對人類造成了嚴(yán)重災(zāi)害，包括2004年蘇門答臘9.2級與2011年日本東北9.0級超大地震等。但因其地質(zhì)的復(fù)雜性，目前科學(xué)界對巨大地震的控制因素還存在爭議。

研究人員分析了日本東北俯沖帶的最新超大新數(shù)據(jù)，包括三十萬多條由海-陸聯(lián)測獲得的縱-橫波地震走時(shí)數(shù)據(jù)，海底地形與重力等，并采用了創(chuàng)新的多參數(shù)反演手段，獲得了該核心區(qū)迄今為止精度最高的俯沖帶三維深部結(jié)構(gòu)。

研究發(fā)現(xiàn)，在俯沖板塊上邊界的逆沖孕震層中，存在著強(qiáng)烈的高-低速度異常區(qū)，并伴隨著顯著的剩余重力與密度變化。最新研究還揭示了大震與速度異常區(qū)的顯著空間相關(guān)性：超過92.5%的6級以上逆沖地震（包括2011年9.0級日本東北大地震與2021年7.1級福島地震等）發(fā)生在高速區(qū)，而只有不到7.5%的同類地震發(fā)生在低速區(qū)。此外，發(fā)生于2022年3月16日7.4級福島地震也具有相似的孕震特性。

該研究提出，流體運(yùn)移與海山俯沖造成了俯沖板塊間耦合強(qiáng)度的嚴(yán)重空間不均勻性，直接影響了地震孕育與破裂過程，因此制約了俯沖帶大地震的空間分布。該最新高精度研究成果進(jìn)一步揭示了地球俯沖板塊的流固相互作用與大地震過程之間的密切關(guān)系。