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《日本东北太平洋地震中海沟轴上最大断层滑移的评价研究》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： mall
  • 发布时间：2017-02-06

  • 日本海洋科技中心（JAMSTEC）地震海啸海域观测研发中心的小平秀一首席研究员以及富士原敏主任技术研究员团队与加拿大维多利亚大学、加拿大地质调查局太平洋地球科学中心团队，利用海底地形调查数据及数值计算方法合作完成了对2011年东北太平洋地震发生时海沟轴附近断层滑移分布的评价研究。

    发生在2011年的日本东北太平洋地震，在俯冲带大逆冲最浅区域发生了超大滑移。俯冲带浅层滑移量分布的的定量评价对于理解大型海啸的形成机理十分重要，但由于缺乏海沟轴附近的观测数据，评价工作目前开展的并不是很充分。

    本项目为了定量评价浅层滑移量，计算了地震前后海沟轴附近的高分辨率测深差，与观测所得的测深差比较，距海沟轴40km的地方，断层的平均滑移量为62m，在这区间内，滑移量随着靠近海沟轴而缓慢地增加，在海沟轴处达到最大值。滑移分布数据表明在日本东北太平洋大地震中没有发生明显的浅埋断层的净削弱或增强。

    研究成果发表在2017年1月11日《Nature Communication》期刊上，论文题为Large fault slip peaking at trench in the 2011 Tohoku-oki earthquake。

    （陈春 编译）

    附图：用于合成微分测深计算的三维弹性有限元模型

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  • 《马里亚纳海沟南部“挑战者深渊”附近的岩石圈变形和地震相关性研究取得新进展》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2023-04-18
    • 近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室（OMG）张江阳副研究员、张帆研究员和孙珍研究员，联合香港中文大学杨宏峰教授团队等，在马里亚纳海沟南部“挑战者深渊”附近的岩石圈变形和地震相关性研究取得新进展。相关成果于近日发表在Tectonophysics（《构造物理》）上。 俯冲带作为汇聚型板块边界，是大地震最活跃的区域。俯冲带地震主要分为两类，一类是发生在上下板块之间的逆冲地震，另一类是发生在俯冲大洋板块内部，由岩石圈弯曲变形而引起的伸展型地震。由于板内地震深度较浅，容易引起海啸等自然灾害，造成重大的生命和财产损失，因此，是人们关注度比较大的地震。 马里亚纳俯冲带位于太平洋的西边界，其最南端的“挑战者深渊”深度接近11000米，是全球最深的点。但相比于其它海沟，如智利、日本海沟，马里亚纳海沟南端远离大陆，缺乏近场观测，研究程度相对较低。海底地形数据显示该区域的板块挠曲变形巨大，如此大的变形对板内地震有什么影响不清楚。 针对这一问题，研究人员通过对“挑战者深渊”附近的海底高精度地形的分析和解释，统计板块挠曲断裂的走向，确定了板块挠曲的主方向。利用新开发的三维板块挠曲模型，重现了马里亚纳海沟最南端的岩石圈挠曲形态，采用粒子群人工智能算法（PSO）反演了俯冲板的弯曲参数。 研究发现挠曲应力沿海沟走向变化最大的区域，与外缘隆起区及地震群集中区一致。结合前人研究发现板内地震所刻画的断层面与磁异常条带近似平行，本研究认为地震群与海底先存断裂的重新活化有关。 基于上述认识，研究提出了一个三维弯曲模式，即沿海沟走向的载荷增加会引起板块挠度的横向变化，以及最大弯曲应力方向的改变，这可能导致先前存在的弱断层重新激活和非均匀分布的板内地震。 本研究揭示了马里亚纳海沟南端“挑战者深渊”俯冲板块变形、应力状态与地震分布之间的关系，不仅有助于理解俯冲带地震的力学过程，对于地震海啸的预警也具有重要意义。 相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.tecto.2023.229752
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  • 《科考功勋船 解密西北太平洋上的“大洋一号”》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2018-08-16
    •         当地时间8月4日清晨，执行中国大洋第48航次科考任务的“大洋一号”科考船迎来了一批特殊的“领航员”。船头十几头“领路”的海豚，让早起的科考队员大饱眼福。受今年第13号台风“珊珊”影响，本航次到达西北太平洋作业区还有8天行程，之后将开展30天综合深海资源环境调查。 　　“大洋一号”装备如何？ 　　——携带“海龙Ⅲ”“海龙11000”等重要国产设备 　　“我跑过散货船、集装箱船等各种船型，‘大洋一号’的设备、性能处于领先水平，尤其是在减震、降噪方面十分突出。”船长赵勇建告诉记者。 　　据了解，“大洋一号”是我国一艘先进的现代化综合性远洋科学考察船。船体长104.5米、宽16米，排水量5500吨，最高航速16节，是我国远洋科考船的一面“旗帜”。 　　“‘大洋一号’是科考功勋船，十几年前，我国70%的大洋科考任务由它来承担。”领队孙利佳说。1994年，中国大洋协会从俄罗斯购买该船，命名为“大洋一号”；1998年，交由原国家海洋局北海分局管理。目前，该船已进行过两次重大改装，尤其在2017年，对主机及辅助设备进行了更换与修理，“大洋一号”重焕新生。 　　站在“大洋一号”顶层的驾驶甲板，其下5层分布着生活区、餐厅以及6个实验室，包括多波束和浅剖实验室、深拖室，以及地质、化学生物、地震和综合网络等实验室。 　　“你看，甲板上全是装备。”首席科学家助理李正刚说，这也预示着这次科考任务之重。本航次将进行“海龙Ⅲ”“海龙11000”、水下滑翔机等重要国产装备试验，并利用箱式取样器、底栖生物拖网、摄像拖体等常规装备开展调查作业。“其中下水装备至少有13个以上。” 　　“可以说，目前国内自主研发的常规深海调查装备已达国际先进水平，ROV等重要调查装备研发能力也在迎头赶上。”首席科学家李怀明说，“这次大洋科考将在自然资源部中国大洋事务管理局领导和指挥下，持续关注深海大洋的环境保护问题，在航渡过程中将开展海上漂浮垃圾观测以及海洋微塑的样品采集；到达作业区后，将在海山区开展综合海洋化学、物理海洋、生物多样性等深海环境相关的多专业调查，履行我国与国际海底管理局签署的富钴结壳资源勘探合同的环境监测保护义务，为人类和平开发利用国际海底区域贡献中国力量。” 　　有着怎样的团队？ 　　——30名船员全部为派遣制船员，42名调查队员来自19家单位 　　记者采访时发现，“大洋一号”上72名船员和队员多数互相并不熟悉。比如船长上船前并不认识自己的副手、轮机长、水手；而42名科考队员则来自自然资源部所属各个研究所和中心，以及上海交通大学、中国地质大学等19家国内高校和科研单位。 　　“这是一个全新的团队。”孙利佳说。2018年，在国家机构改革大背景下，“大洋一号”船原有在编船员转隶武警部队，现有船员全部更换为派遣制船员。48航次成为“大洋一号”在重大变革后首次执行我国深海大洋科考任务。 　　新的团队与管理方式，能够保证这次科考任务安全顺利吗？事实上，不到几天的时间，从全体动员大会第一次见面，到船长、轮机长主动参加科考培训，再到积极酝酿开展的“双创”活动，大家相处十分融洽。尤其是充分利用航渡避风的时间，积极开展各式装备试验性下水演练，让船员和队员协作实现了无缝对接。 　　“安全与团队合作是科考任务顺利完成的基础。”孙利佳说，“这样的团队更有利于管理。派遣制船员年轻、适应能力强，很多都是第一次在科考船上工作，为国家服务荣耀感油然而生。” 　　赵勇建就是怀着一种“探索精神”来当船长的。这位“80后”船长特别爱学习，涉猎广泛。他主动参加科考队员的学术培训，甚至还向记者请教如何从专业角度写好“船长日记”。他说：“参加科考船的意义不能用金钱来衡量，这是扩大视野、为国家作贡献的好机会。” 　　轮机长江志建也是第一次上科考船。他告诉记者，自己母亲身体不好，比起商船，科考船休整时间长，能够顾家；另外，船上人多热闹，网络信号好，方便跟家人联系。“但是，在科考船上当‘老轨’责任更大、更有压力，科考装备先进，造价不菲，生怕出现失误影响到海上作业。” 　　这几天的下午，记者总会在左船舷看到国家海洋环境监测中心的工程师靳非，挂着望远镜，在记录着什么。原来他是在观测海洋漂浮垃圾及微塑料拖网采样。 　　自然资源部第二海洋研究所的翟红昌博士，则会出现在船上的任何角落，他拿着像大炮一样的相机观测鸟类、海洋哺乳动物，研究动物与海洋环境的关系…… 　　正是远洋科考任务让大家聚在了一起。 　　海上50天如何生活？ 　　——坦然接受晕船，学会垃圾分类处理 　　这个季节正好是太平洋台风高发季节，“大洋一号”刚刚穿过12号台风“云雀”外围，就又迎来13号台风“珊珊”。坦然接受晕船呕吐，成为每一个队员必须面对的现实。 　　“吐吐吐，吃吃吃！”这是三副马金鑫给记者的建议。晕船呕吐在所难免，吐完了又必须吃点东西，不然容易损伤胃黏膜。直到第三天，连三副也倒下了。 　　“就算晕船也要起来活动，这样才能更快地适应。”船医告诉记者，“其实船上最危险的是受外伤，舱门都是铁门，机械又多，船员一走神、着急很容易发生磕碰。因此，在船上一定要保护好自己。” 　　“大洋一号”上设有水舱，分为饮用水和日用水。出海前共储备饮用水140吨，而日用水则靠船上的海水淡化设备。另外，在青岛补给的720吨主机燃油可以保障70天航程。 　　“这次船上带有200多个品种的菜、肉、饮料、零食，共40多吨。”大厨孙晓林说，“要尽量保证每顿饭三荤三素一汤外加饮料和水果，一个星期不重样。”为保证大家整个航段都有蔬菜吃，大厨时不时要翻冷库进行归置，绿叶蔬菜前一个月吃完，洋葱、土豆、胡萝卜这些耐存食物留在后面吃。“洗菜、分割、炒菜、协调，72名人员的伙食只有3个厨师供应，全天工作节奏十分紧张。” 　　“大洋一号”在靠港补给之前，有50天完全在海上航行，确保不给海洋造成污染是重要课题。“大洋一号”严格按照有关法规要求进行垃圾管理。而对所有船员和队员来说，学会分类处理生活垃圾是上船后的“第一课”：食品垃圾统一收取处理；塑料垃圾要单独收存，比如将喝完的牛奶盒打开用清水冲洗干净，防止产生异味，待靠港后再统一回收。（宁晶）
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