近日，《自然—地球科学》在线报道了中科院海洋研究所与日本东北大学的合作研究成果。团队利用最新的天然地震数据对全球多条俯冲带大洋软流圈结构进行了高分辨率层析成像研究，揭示了俯冲大洋板块之下软流圈的低速不均一性特征，并发现这种不均一性与9级以上巨大地震的发震位置及破裂范围存在对应关系，进而提出相关结构不均一性影响俯冲带大地震的发震机制。
俯冲带是地球物质循环的重要场所，其孕育的火山和地震活动能够对人类社会产生巨大影响。此前对俯冲带结构及大地震发震机制的研究大多集中在上覆板块内部、板间界面及地幔楔，而俯冲板块之下的软流圈(地下100~250公里之间的地幔部分)结构及其对大地震的影响却研究较少。
研究认为，俯冲板块之下的软流圈低速异常产生的上浮力，提高了板间界面地震破裂的临界应力值，而在低速异常空白区上方的板间界面，地震破裂的临界应力值要稍小于低速异常上方的板间界面，因此，大地震更容易在低速异常空白区上方发生。
另外，研究还发现，大洋软流圈低速异常产生的较大上浮力可能导致俯冲板块界面抬升，增强板间剪应力，或者高温的低速异常可能通过热传导或热侵蚀，导致板间界面的流变性由摩擦转变为黏性剪切。
该研究成果将极大地提升人们对俯冲带深部软流圈结构及大地震发震机制的认识。今后更深入的研究可能会精确地预测出未来俯冲带大地震的潜在发震位置及破裂范围。
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