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得克萨斯大学研究人员首次完整记录海底缓慢滑移地震动态

7月5日,IT之家发布消息称,据国外媒体Interesting Engineering于6月27日的报道,得克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队在海底断层释放构造压力的实验中,首次成功捕捉并记录了一次缓慢滑移型地震的全过程。该地震爆发于日本海沟周边的主断层带,其发生过程被科学家比喻为地球上的两大板块边缘正逐渐分离。

此次观测成功记录了地震沿着可能引发海啸的断层缓慢移动的过程,这一现象如同“构造缓冲器”一般发挥作用。研究团队强调,这种缓慢移动的地震,其持续时间可以长达数天乃至数周,尽管其发现时间不长,但已被视为地震周期中释放应力的重要阶段。在日本南海海槽进行的这次观测数据,恰好验证了这一观点。

为了实现此类地震的观测,研究团队在远离海岸线的深海区域、断层与海底最近的位置设置了钻孔式传感器,并成功记录到了地震波信号。研究的主导者达米安・萨弗指出,这些钻孔式仪器具备探测从微米级到几毫米级位移的能力,这一功能是陆地上的全球定位系统所无法达到的。

团队的研究发现,在2015年的秋季,一场缓缓移动的地震沿着断层最外围发生滑动,从而缓解了该地区的构造应力。到了2020年,再次发生了一场沿相同路径的地震,这进一步证实了该机制的存在。

在《Science》杂志上发表的研究论文中,研究人员指出:他们研究了位于日本本州南海俯冲带的三处近海钻孔观测站的孔隙压力数据,并详细记录了两次缓滑事件的滑移过程。这些滑移的起始点距离海沟大约30公里,每天以1至2公里的速度向海沟推进,直至接近甚至可能穿越海沟,期间还伴随着震动或极低频地震的发作。

这两次事件,宛如地壳深处波动的层层涟漪,起始自日本沿岸三十英里开外的大海,沿着断层线向海沟区域移动,最终在大陆边缘地带逐渐减弱直至消失。

研究人员指出,尽管南海断层因频繁发生强烈地震和海啸而闻名,但该区域却似乎具有独特的吸收能量的能力,扮演着“减震器”的角色。这一发现有助于科学家们更深入地理解“火环带”——全球最为活跃的地震与海啸带中,俯冲带断层的运作机理。

每次缓滑地震均会在几周之内沿着断层带移动大约32公里,而这些地震均发生在地质流体压力相对较高的地带。据此,研究人员得出结论,这为“地下流体引发缓慢地震”的学说提供了迄今为止最为确凿的证据。尽管这一理论早已被提出,但直至如今,人们才首次通过实际观测对其进行了明确的证实。

研究人员指出,南海断层上一次发生的大地震是在1946年,其震级达到了8级,导致超过3.6万座房屋损毁,1300多人不幸丧生。尽管未来仍存在发生强烈地震的可能性,但最新的研究显示,该断层的一部分能量已经通过缓慢的滑动过程得到了“安全”的释放。

研究团队特别强调,断层表面的区域能够独立于深层的运动,独立地释放构造应力。这样的观察结果对于评估整条断层的地震风险具有重要意义,同时也适用于分析其他类似断层的潜在风险。

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