研究注解，这一“润滑效应”导致了约50至70米的浅部巨大年夜滑移，明显抬升并错动了大年夜面积海底地形，进而产生强烈震动和息灭性海啸。此次地动的能量释放之强，还带来了可不雅的地球标准效应：日本本州岛整体向东移动约2.4米，地球自转轴估计偏移10至25厘米，自转速度也被微弱地加快，天天缩短约1.8微秒。
为获取关键证据，国际团队于2024年实施了名为“日本海沟快速钻探筹划”（JTRACK）的深海科考义务，应用的是日本高度先辈的科学钻探船“地球号”（Chikyū）。这是人类初次直接钻入近期巨型逆冲地动的主断层带。钻探深度从海面算起达7，906米（近26，000英尺），创造了有史以来最深海洋科学钻探的吉尼斯世界记载。
这场灾害在学术上被称为“东北（东日本）大年夜地动及海啸”，产生在日本东海岸外的日本海沟一带。在那边，宁靖洋板块向下俯冲到鄂霍次克板块（属北美板块的一部分）之下，板块错动会激发典范的“俯冲带地动”。当错动范围特别巨大年夜时，被称为“巨型逆冲地动”。东北地动是有记录以来袭击日本的最大年夜地动，也是自1900年有体系地动记录以来全球第四强地动。
平日，在巨型逆冲地动中，板块之间的滑动重要产生在较深部位，而接近海底的断层上方往往存在一层强度较高、呈“锁固”状况的岩石，相当于为断裂供给“刹车”，限制浅部决裂的范围。然而在2011年的东北地动中，决裂在向上扩大的过程中不仅没有被这一浅部区域阻挡，反而一向延长到日本海沟邻近，浅部位移异常巨大年夜，这一反常特点多年来令地动学家百思不得其解。
最新揭橥在《Science》期刊上的研究指出，谜底来自断层带中的一层特别物质。科研团队发明，在东北地动产生区域，板块间平日应为坚硬岩石的地带，竟是一层约30米厚的远洋黏土。这种黏土由亿万年间沉降的微米级颗粒聚积而成，质地柔嫩且极为“润滑”。在板块开端错动时，这层黏土不只没有像坚硬岩石那样供给摩擦阻力，反而起到了类似“润滑剂”的感化，大年夜幅降低了断层摩擦，使滑动在浅部加快成长。
论文合著者之一、康奈尔大年夜学研究人员帕特里克·富尔顿表示，这项工作有助于解释为何2011年那次地动的实际表示与当时主流模型猜测存在巨大年夜差别。经由过程直接看到断层带的真实构造，科研人员可以更好地断定地动滑移会合中在何处，也能更精确地评估特定俯冲带产生大年夜范围浅部滑移及激发强烈海啸的潜力。
钻探与后续分析证实，在日本海沟一带，这种远洋黏土沿海沟延长数百英里，意味着在相当范围内，都存在形成类似浅部大年夜滑移地动的地质前提。富尔顿指出，在日本海沟，地层构造在很大年夜程度上预先“规定”了断层会形成在哪一层位，这条富含黏土的界面成为一条极其脆弱且高度集中的滑动面，使决裂更轻易一路传播至海底，进而加强海啸风险。
研究团队认为，对这类断层带力学机制的全新懂得，不仅有助于重估日本近海将来地动与海啸危险性，也将为其他沿海俯冲带地区的风险评估供给重要参考。跟着更多类似钻探和不雅测数据的积聚，人类对“隐形地质弱面”若何放大年夜灾害效应的熟悉，将有望进一步深化，从而为沿海社区的防灾减灾供给科学根据。
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