骑在下沉板块上的水下火山可能引发了日本的大地震

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美并春日二号海底火山是伊豆-小笠原-马里亚纳岛弧的一部分，从日本延伸到关岛，是分布在海底的数千座海山之一。(图片来源:NOAA通风口计划)

（）据美国太空网（萨沙·帕雷）：一项新的研究发现，一座古老的水下火山骑在日本海岸下沉的构造板块上，可能引发了几次无法解释的大地震——通过摩擦其上的另一个构造板块。

这座水下死火山被称为第一鹿岛海山，坐落在距离日本东海岸大约25英里(40公里)的太平洋构造板块上。在那里，三个构造板块相交——东面的太平洋板块和南面的菲律宾板块都滑到北面的鄂霍次克板块之下。孟菲斯大学地震研究和信息中心的副教授Eunseo Choi告诉Live Science，该研究的合著者之一，海山位于15万至25万年前开始下降到地球地幔的板块的一部分上。

孟菲斯大学的博士后研究员、主要作者Sungho Lee说，但海山离地表仍然足够近，足以引发地震，因为它目前的深度不到31英里(50公里)。虽然海山周围的大多数地震活动都表现为小震动，但在1982年(7)、2008年(7)和2011年(7.8)发生了几次7至7.8级的地震，这是以前的研究未能解释的，李博士告诉《生活科学》。

当一个构造板块滑动或俯冲到另一个板块之下时，遍布其表面的海山就会擦过覆盖板块的底部。李博士说，2008年的一项研究表明，这种摩擦太弱，不足以引发地震，只能产生非常小的震动。

但他说，最新的数据显示情况正好相反。在日本海底收集的地震信息表明，海山在俯冲板块上行进时会遇到巨大的阻力，有时会被卡住。“海山本身几乎是静止的，因为它有很强的摩擦力，”李说。

随着海山钻入覆盖板块，应力在其前缘积聚。海山周围的区域被锁定，并在作者所谓的“挂起”事件中逐渐停止，而俯冲板块的其余部分继续缓慢下降到地球的地幔中。



2011年日本东北大地震后，日本石卷市Ayukawahama的海啸和地震破坏。(图片鸣谢:吉德·库瓦哈拉(Yoshinori Kuwahara via Getty Images)

“应力在海山边缘增加，一段时间后，应力传播并向内迁移，”李说。他补充说，这种堆积不可能无限持续下去，当海山突然从覆盖板块中挣脱出来并向前猛冲时，压力最终会释放。

覆盖的板块向相反的方向颠簸，引发了一种新的地震，Lee和他的同事在他们的研究中称之为悬挂地震，该研究发表在11月20日的《地球物理学研究杂志:固体地球》上。

李博士说，震级可达7级以上的悬置地震可能在过去引发过海啸。沿着日本东海岸的沉积物表明，1677年，一场地震震动了与第一鹿岛海山重叠的地区，巨浪袭击了海岸线。

研究人员在研究中写道:“俯冲海山的破裂因此为这些大海啸地震提供了最合理的来源。”

李说，第一鹿岛是导致巨大摩擦的潜没海山的“主要例子”。他补充说，研究人员选择这个地区是因为有丰富的可用数据，但他们的结果可能也适用于世界其他地区。

尚不清楚第一鹿岛核电站是否会在短期内引发地震。“7级地震经常发生，”Choi说。记录显示，自1920年以来，海山周围地区每20年左右就会经历一次大地震。这一趋势在2011年发生了变化，当时距离2008年的8级地震仅三年时间，日本就发生了7.8级地震。

“另一次地震预计将很快发生，但看起来天府地震破坏了应力场，所以时钟可能已经重置，”Choi说。

至于位于日本东海岸的其他海山，至少需要100万年才能到达俯冲带，另外200万年才能引发地震，Choi说。

编者按:这篇文章于美国东部时间12月8日周五12:30更新，提供了过去100年日本东海岸地震趋势的更多信息。