科学家们估计，新西兰这个地区可能发生8.0级或更大地震
2023年8月17日 17:47
新西兰中文先驱网 Sophie 编译 新西兰被认为有可能发生非常大的地震和海啸——在新西兰近现代历史上从未经历过的。
现在，科学家已经揭示了我们最大的断层——庞大的Hikurangi俯冲带（Hikurangi Subduction Zone）——是如何移动的。
今天早上发表的一项重大研究揭示了无声的“慢滑地震”背后的神秘过程，目前我们已经知道这些地震对这个广阔系统的巨大影响。
它是由位于北岛东海岸外的边界所产生的，在那里太平洋构造板块俯冲或潜入澳大利亚构造板块的下方。
这两个巨大的地壳板块持续不断地相互挤压，产生了大量被压积的能量，这些能量必须以某种方式释放出来。
（图片来源：GNS Science）
2004年印度洋海啸背后的“巨型断层”俯冲带地震——以及7年后日本发生的Tōhoku灾难——表明，在极其罕见的情况下，这种情况可能以最糟糕的方式发生。
科学家们估计，在未来50年内，沿着我们自己的俯冲带，北岛下部发生8.0级或更大地震的可能性为26%。
这凸显了将研究重点放在慢滑地震作用上的重要性。慢滑地震沿着边界悄无声息地展开，但却有能力在几天、几周或几个月内将断层移动数十厘米。
它们的发生并不一定意味着Hikurangi的下一次大地震即将到来，因为绝大多数事件发生时并不会导致随后的破裂，而且通常有助于缓慢释放压力。
众所周知，慢滑地震发生在东海岸的浅层，但也发生在Manawatū和Kāpiti地区的深层，最近在那里发生的一次事件释放出的压积能量相当于7.0级地震。
然而，在边界的其他部分，板块可能被“卡住”了——或是锁定在一起，不断地积聚压力。
（图片来源：GeoNet）
通过了解造成较为平稳的“滑动”和“卡住”区域的结构因素，科学家们最终希望能够确定那些可能在未来引发大地震和海啸的区域。
发表在Science Advances杂志上的这项最新研究源于2018年在吉斯本海岸附近进行的一项调查，期间，一个国际科学家团队使用特殊的地震设备，收集了该地区北缘的详细图像。
这些类似于三维扫描的图像提供了关于断层如何移动的大量信息——也许最重要的是，流体是如何在断层中被卡住和传输的。
一般来说，科学家们认为地壳的构成是释放构造能量的一个主要因素，较软、较湿的岩石使板块能够缓慢滑动，而较干燥、脆弱的岩石则会储存能量，直到它们在剧烈而致命的大地震中失效。
然而，沿着我们的俯冲带，经常可观察到各种各样的地震——这被认为在很大程度上归因于流体对板块边界的影响。
此前，科学家们曾经找到一种“水化”俯冲带断层的机制，它使其变得脆弱 - 但他们仍然没有确定在数万年的时间内是什么保持了这些流体的存在。
2018年的同一项调查在海底山脉中找到了一个潜在的答案——从海底延伸而不到达表面的巨大水下山脉。
他们在6月份的一份研究报告中称，他们的3D扫描也发现了证据，表明这些流体仍然被困在海山穿过俯冲带时形成的槽中，这使得断层在许多地震周期中变得脆弱。
他们的图像显示Pāpaku海山——一座位于北岛东部海底数公里处的长期死火山——正在与俯冲带碰撞，伴随着压力、流体和沉积物。
虽然早期的模型表明沉积物被推到海山前面的俯冲带下，但扫描揭示了一些不同的情况：Pāpaku通过的地方留下了巨大的沉积物痕迹。
另一个令人惊讶的是，科学家们发现了一个更大的海山逐渐消失的痕迹，它很久以前就沉入了新西兰北岛下方。
这一发现表明，下沉的海山带着富含足够水分的沉积物，为地壳中的慢滑地震创造了条件，至少在新西兰是这样。
（图片来源：University of Texas Institute for Geophysics / Nathan Bangs）
另一篇最近的论文还揭示了太平洋板块层中存在一个之前未被察觉的水库，在俯冲过程中被吞噬。
今天发表的研究结果让情况更加清晰，俯冲板块起到了“放大的水源”的作用，影响了边缘的滑动行为。
由于被困在压力下，这些水反过来又削弱了板块边界，使其更容易解锁并在慢滑中移动。
“重要的是精确定位富水层的位置，这些层允许平稳滑动，而其他缺水的部分则被卡住，可能会在快速地震中破裂。”该项目负责人、GNS Science首席科学家Stuart Henrys说。
关于俯冲带的物理条件和岩石特性的大量新数据，也有望帮助科学家了解未来的破裂可能带来什么样的地震和海啸影响。
“今天发表的结果是俯冲之谜拼图的另一块，我们可以开始在大规模地震周期模拟中使用它，这将极大地帮助改进危险防范和应对。”
现在，科学家们已经开始对被困流体对巨型断层地震的影响进行建模，一直到Kermadec俯冲带，并计划将这项工作扩展到整个西南太平洋地区。
人们最终希望，这能形成新的基于物理学的模型，能够计算出新西兰所有地方和区域地震的海啸危害性。
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