客觀日本

日本東北大學等發現促使活斷層滑動的碳物質,或與慢地震有關

2026年09月02日 抗災防災
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開展本次研究的日本東北大學

日本東北大學的長濱裕幸教授等人的研究團隊在橫跨岐阜縣和富山縣的跡津川斷層中發現了一種易於滑動的含碳物質。這是首次在活斷層中發現這種物質,這種物質極有可能參與了不引發地震的斷層緩慢滑動。

跡津川斷層是一條長約60公里的走滑型活斷層。斷層附近設有促成2015年諾貝爾物理學獎的全球最大中微子觀測裝置——超級神岡探測器。在跡津川斷層系中心部深約7至8公里的區域,存在不引發地震的斷層緩慢滑動現象的「蠕滑現象」。

此前普遍認為蠕滑現象是由斷層岩石中所含的石墨(graphite)或水分較多的黏土質礦物影響所致。尤其是石墨,其表徵滑移阻力的摩擦係數僅約為斷層中普遍存在的石英的六分之一。在這些易滑動物質較多的位置,斷層會發生間歇性滑動。

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氧化石墨烯特別容易滑動(圖片提供:東北大學)

研究團隊在跡津川斷層系的岩石中發現了碳物質——氧化石墨烯,其摩擦係數僅為石墨的十分之一左右。該物質是通過組合三種方法發現的。

氧化石墨烯可在200攝氏度以下穩定存在。該溫度區間與跡津川斷層帶尤其少發地震的深度區域溫度相符,由此提示該物質與蠕滑現象相關。由有機物來源的碳物質在斷層運動的摩擦作用下發生化學反應,可能轉化為氧化石墨烯。

由石墨等碳組成的物質,也曾在板塊(岩板)隱沒帶被發現過。該物質或許還和被認為與大地震存在關聯的慢地震的產生有關。相關研究成果已發表在英國科學期刊《Nature Communications》上。

原文:《日本經濟新聞》、2026/8/11
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Nature Communications
論文:Ultra-low friction graphene oxide in the Atotsugawa Fault System
DOI:10.1038/s41467-026-72239-5