日本海洋研究開發機構（JAMSTEC）海域地面震動火山部門的新井隆太副主任研究員等率領的研究團隊與東京大學大氣海洋研究所、東京大學地面震動研究所、高知大學理工學部等共同發佈研究成果稱，在位於南海海槽最西端的日向灘的上衝板塊主記憶體在多個從海床面到板塊邊界（深度10～13公里）沿垂直度方向寬數公里的低速體。該結果是透過進行折射波法及反射波法地面震動探勘，並分析地震波資料而得到的。該成果有望促進闡明巨大地面震動和慢地面震動的發生機制。相關成果已刊登在英國科學雜誌《Nature Communications》9月20日號上。
板塊隱沒帶的概念圖（供圖：海洋研究開發機構（JAMSTEC））
日向灘過去曾發生過多次7級板塊邊界地面震動，最近的地底地面震動觀測表明，在比這些地面震動震央更淺的區域發生了低頻微動和超低頻地面震動等慢地面震動。有推測認爲九州-帕勞海脊從東南方向俯衝到該區域，而海床面起伏較大的海底山的俯衝與地面震動活動之間存在關聯，但具體情況不清楚。
此外，日向灘岸底分佈着許多泥火山，但參與其形成的流體來源等也不明確。
爲此，研究團隊於2020年8月至9月使用海床廣域科考船「KAIMEI」號進行了地震波探勘。進行折射波法地面震動探勘時，沿着勘測線每隔2公里共計安裝了50臺海底地震儀，將拖航在海面附近的空氣槍發射的聲波發射到海中，記錄聲波和從海床下折射出的地震波，根據記錄的地震波中最早到達海底地震儀的P波（初動）的傳播時間以及包括後續波在内的波形資訊估算海床的P波速度。此外，在同一條勘測線還實施了反射波法地面震動探勘，同樣針對從空氣槍發射的聲波，透過利用接收器捕捉經速度和密度發生變化的海床下邊界面反射後，返回到海面附近的反射波並進行分析，調查了海床下的地質結構形態。
透過分析獲得的資料，在上衝板塊内發現了多個從海床面到板塊邊界沿垂直度方向相連在一起寬數公里的低速體。該低速體被認爲是九州-帕勞海脊俯衝造成的斷裂帶，並發現其與富含流體的慢地面震動發生區域相連。在斷裂帶周圍，沿線觀察到許多陡坡地形和圓形海丘，特別是一些圓形海丘可能在海床面形成了泥火山。
此次發現的斷裂帶是流體從板塊邊界擧升的路徑，其中一些斷裂帶被認爲在作爲流體出口的海床面形成了泥火山。
儘管日向灘發生的慢地面震動的確切深度尚不清楚，但這一結果揭示了流體分佈與慢地面震動密切相關。
今後，將透過結合周邊地區的地面震動探勘資料進行分析，有望促進了解板塊隱沒帶流體循環、巨大地面震動和慢地面震動的發生機制，爲該海域發生的地面震動和海嘯防災減災做出貢獻。
新井副主任研究員表示：「此次的分析結果顯示地下結構遠比我們預計的要複雜得多。發現其他板塊隱沒帶沒有報告過的特徵，說實話我感到很驚訝。今後，我們將利用更廣泛區域的資料，詳細調查從日向灘到南海海槽的地面震動發生地點的特徵是如何進行變化的。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Nature Communications
論文：Upper-plate conduits linked to plate boundary that hosts slow earthquakes
DOI：10.1038/s41467-023-40762-4
