8月29日，《科學(xué)》（Science）雜志刊發(fā)了中國(guó)科學(xué)院海洋研究所高翔博士的最新研究成果“Strength of Stick-slip and Creeping Subduction Megathrusts from Heat Flow Observations”。該項(xiàng)研究由高翔博士和加拿大地質(zhì)調(diào)查局太平洋地球科學(xué)中心王克林（Kelin Wang）教授合作完成，研究發(fā)現(xiàn)光滑洋殼的俯沖較粗糙洋殼的俯沖更易產(chǎn)生毀滅性的海底大地震。
環(huán)太平洋的深海底存在一個(gè)壯觀的地形單元，即帶狀分布的海溝深淵，那里是一個(gè)板塊向另一個(gè)板塊下俯沖的地帶，兩個(gè)板塊之間的俯沖面即為俯沖帶大斷層，由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍常常發(fā)生地震，因此也稱地震發(fā)生帶。俯沖帶大斷層可能產(chǎn)生對(duì)人類毀滅性的地震和海嘯，如2004年印尼9.2級(jí)和2011年日本9級(jí)大地震及其引起的海嘯都源于此類斷層。因此，此類大地震的危險(xiǎn)性分析和減災(zāi)設(shè)防工作，需要了解控制俯沖大地震生成的各類地球物理?xiàng)l件，其中俯沖斷層強(qiáng)度與地震活動(dòng)性的關(guān)系一直是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。
通常人們認(rèn)為斷層強(qiáng)度越強(qiáng)產(chǎn)生的地震越大，而高翔博士和王克林教授卻給出了截然相反的觀點(diǎn)。在中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)A等項(xiàng)目的資助下，高翔博士和王克林教授以熱流實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，首次發(fā)現(xiàn)有大地震發(fā)生的俯沖斷層相對(duì)于蠕變滑動(dòng)的俯沖斷層生成更少的摩擦熱，說(shuō)明有大地震發(fā)生的俯沖斷層強(qiáng)度更弱。
下圖展示了本項(xiàng)研究的俯沖斷層強(qiáng)度（視摩擦系數(shù)）與各俯沖帶迄今發(fā)生過(guò)的最大板間地震震級(jí)的關(guān)系。研究人員認(rèn)為俯沖洋殼的粗糙程度控制著俯沖斷層的強(qiáng)度及地震活動(dòng)性，光滑的俯沖洋殼導(dǎo)致更弱的斷層可產(chǎn)生更大的地震。
圖：俯沖斷層視摩擦系數(shù)與已知最大板間地震震級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
1 – Northern Hikurangi, 2 – Manila Trench, 3 – Costa Rica, 4 – Kermadec, 5 – Nankai, 6 – Kamchatka,
7 – northern Cascadia, 8 –Japan Trench, 9 – Sumatra, and 10 – south-central Chile
這項(xiàng)研究為了解大地震的地質(zhì)條件提供了嶄新的思路，不僅對(duì)了解俯沖斷層大地震的物理機(jī)制，而且對(duì)地震和海嘯的防災(zāi)減災(zāi)工作有著重要作用。
