中科院海洋研究所等 提出俯沖帶軟流圈結(jié)構(gòu)對(duì)大地震的影響-
作者:廖洋 王敏
發(fā)布時(shí)間:2021-05-21
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中科院海洋研究所等 提出俯沖帶軟流圈結(jié)構(gòu)對(duì)大地震的影響-

本報(bào)訊(記者廖洋 通訊員王敏)近日,《自然—地球科學(xué)》在線(xiàn)報(bào)道了中科院海洋研究所與日本東北大學(xué)的合作研究成果。團(tuán)隊(duì)利用最新的天然地震數(shù)據(jù)對(duì)全球多條俯沖帶大洋軟流圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行了高分辨率層析成像研究,揭示了俯沖大洋板塊之下軟流圈的低速不均一性特征,并發(fā)現(xiàn)這種不均一性與9級(jí)以上巨大地震的發(fā)震位置及破裂范圍存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而提出相關(guān)結(jié)構(gòu)不均一性影響俯沖帶大地震的發(fā)震機(jī)制。

俯沖帶是地球物質(zhì)循環(huán)的重要場(chǎng)所,其孕育的火山和地震活動(dòng)能夠?qū)θ祟?lèi)社會(huì)產(chǎn)生巨大影響。此前對(duì)俯沖帶結(jié)構(gòu)及大地震發(fā)震機(jī)制的研究大多集中在上覆板塊內(nèi)部、板間界面及地幔楔,而俯沖板塊之下的軟流圈(地下100~250公里之間的地幔部分)結(jié)構(gòu)及其對(duì)大地震的影響卻研究較少。

研究認(rèn)為,俯沖板塊之下的軟流圈低速異常產(chǎn)生的上浮力,提高了板間界面地震破裂的臨界應(yīng)力值,而在低速異??瞻讌^(qū)上方的板間界面,地震破裂的臨界應(yīng)力值要稍小于低速異常上方的板間界面,因此,大地震更容易在低速異常空白區(qū)上方發(fā)生。

另外,研究還發(fā)現(xiàn),大洋軟流圈低速異常產(chǎn)生的較大上浮力可能導(dǎo)致俯沖板塊界面抬升,增強(qiáng)板間剪應(yīng)力,或者高溫的低速異??赡芡ㄟ^(guò)熱傳導(dǎo)或熱侵蝕,導(dǎo)致板間界面的流變性由摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)轲ば约羟小?/p>

該研究成果將極大地提升人們對(duì)俯沖帶深部軟流圈結(jié)構(gòu)及大地震發(fā)震機(jī)制的認(rèn)識(shí)。今后更深入的研究可能會(huì)精確地預(yù)測(cè)出未來(lái)俯沖帶大地震的潛在發(fā)震位置及破裂范圍。

相關(guān)論文信息:

https://dx.doi.org/10.1038/s41561-021-00728-x

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2021-05-21 第4版 綜合)


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