Kelin WangMasataka Kinoshita

1）Pacific Geoscience Centre，Geological Survey of Canada，British Columbia，V8L4B2Canada

2）Kochi Institute for Core Sample Research，JAMSTEC，Nankoku，Kochi，783-8502Japan

Science：薄且软弱断层带的危险＊

Kelin Wang1）Masataka Kinoshita2）

1）Pacific Geoscience Centre，Geological Survey of Canada，British Columbia，V8L4B2Canada

2）Kochi Institute for Core Sample Research，JAMSTEC，Nankoku，Kochi，783-8502Japan

中图分类号：P315.2；

文献标识码：A；

doi：10.3969/j.issn.0235-4975.2015.04.002

收稿日期：＊2014-06-09。

海洋钻孔数据表明，2011年日本东北地震巨大的切开海沟的破裂是沿着一条薄且软弱的断裂带发生的。

在2011年3月11日的日本东北地震中，为什么日本海沟板块边界断层滑动了数十米进而引发了毁灭性的海啸？在断层的浅部位置发生巨大错动是属于俯冲带的一般过程，还是反映了该场地特有的地质情况？利用“地球号”科学钻探船和有限的钻探技术，日本海沟快速钻探工程（JFAST）的研究人员已经取回了岩石样本，并通过在发震断层区进行测量寻求答案。他们的发现经由本期的3篇论文予以发表。基于不同角度的研究，Chester等人在第1208页[1]，Fulton等人在第1214页[2]，以及Ujiie等人在第1211页[3]，都表明发生巨型错动的一个重要原因是浅层断裂带薄且软弱。

东北地震破裂始于地下约20～30km处，沿着板块边界断裂带（被称为巨型逆冲带）在所有方向上快速传播，最终演变为9级地震（图1）。根据多种观测，在海沟及其附近的最大滑动超过了50m。巨大浅层滑动造成了巨型逆冲带之上倾斜的海底向东部跳跃，从而引发海水的突然扰动而产生巨大的海啸。

断层滑动的速率变化范围很大。地震破裂或地震滑动是速率最大的断层滑动。传统看法认为，巨型逆冲带的俯冲块体的最浅层部分可抵抗地震破裂，因为随着滑动速率的增加，其摩擦强度也随之增强（速率强化）[4]。地震引起的滑动被认为开始于一个较深的区域（图1），该区域随着滑动速率的减弱，其摩擦强度也减小（速率弱化），并且当它向海沟传播时，摩擦强度会变得更小。……