據外媒報道，位於新西蘭北島東海岸外的希庫蘭吉邊緣(Hikurangi Margin)是太平洋板塊俯衝到澳大利亞板塊之下的地方，科學家們稱之為俯衝帶。該地區每年發生15000多次地震，部分原因就在於板塊之間的接觸面。雖然大多數因為太小而不容易被注意到，但150到200個之間就足夠大到可以被感覺到。
地質證據表明，在人類開始記錄之前，大地震就發生在地殼邊緣的南部。
來自世界各地的地球物理學家、地質學家和地球化學家一直在一起研究為什麼板塊邊界會產生這樣的行為–既會產生難以察覺的無聲地震也會產生潛在的重大地震。今天（當地時間7月7日）發表在《自然》上的一項研究提供了新的視角和可能的答案。
科學家們知道，在這個島嶼北部的海床上，板塊會緩慢一起滑動並由此產生小型、緩慢移動的地震，這些被稱為慢滑事件–這種運動需要數周，有時數月才能完成。但在島嶼的南端，跟北部地區不同的是，它們的滑動速度緩慢但構造板塊處於鎖定狀態。這種鎖定為板塊的突然釋放創造了條件，從而可能引發一場大地震。
海洋電磁地球物理學家Christine Chesley指出：“令人好奇和不解的是，為什麼在一個相對較小的地理區域會從很多小的、移動緩慢的地震變成潛在的大地震。這就是我們一直想要了解的，這個邊緣的差距。”Chesley是哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的研究生，也是這篇新論文的首席作者。
2018年12月，一個研究團隊開始了為期29天的深海巡航以收集數據。跟地球的核磁共振成像類似，該團隊利用電磁波能量來測量洋流是如何通過海底的特徵移動的。從這些數據中，研究小組能更精確地了解海底山脈即大型海底山脈在產生地震中所起的作用。
“北部邊緣有很大的海山。以前還不清楚這些山脈俯衝到地球深處時會發生什麼以及這種動力是如何影響兩個板塊之間的相互作用的，”Chesley說道。
事實證明，海山的含水量比地球物理學家預期的要多–大概是典型海洋地殼的3到5倍。豐富的水潤滑了板塊相連的地方、幫助平滑了任何滑動並防止了板塊粘在一起從而引發大地震。這有助於解釋在地震邊緣的北端發生緩慢而無聲的地震的趨勢。
通過利用這些數據，Chesley和她的同事們還能仔細研究海底山俯衝時發生了什麼。他們在上面的板塊中發現了一個似乎被俯衝的海山所破壞的區域。上面的板塊帶似乎也有更多的水。
“這表明海底山正在破壞上層板塊從而使其變得更弱，這有助於解釋那裡不尋常的無聲地震模式，”Chesley指出。這個例子提供了海山是如何影響構造行為和地震災害的另一個跡象。
相反，缺乏潤滑和海山的減弱作用可能會使該島嶼的南部更容易粘住併產生大地震。
據悉，Chesley’即將在秋季完成她的博士學位，她希望這些發現將鼓勵研究人員在繼續研究緩慢移動的地震時考慮這些海山中的水對地震行為的影響。“我們對地震研究得越多就越覺得水在調節斷層滑動方面扮演着重要角色。了解什麼時候、在什麼地方輸入水只能改善自然災害評估工作。”