根据德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员的一项研究，科学家们在海底地震断层中钻得比以往任何时候都深，发现日本南开俯冲带的构造应力比预期的要小。

发表在《地质学》杂志上的这一发现令人费解，因为该断层几乎每个世纪都会发生一次大地震，人们认为它正在为下一次大地震做准备。

德克萨斯大学地球物理研究所(UTIG)主任Demian Saffer说:“这是俯冲带的心脏，就在断层锁定的上方，人们预期该系统应该在地震之间储存能量。”他是钻该断层的研究和科学任务的共同领导。“它改变了我们对这些系统压力的思考方式。”

尽管南开断层已经停滞了几十年，但研究表明，它还没有显示出被压抑的构造应力的主要迹象。据Saffer说，这不会改变该断层的长期前景，该断层上一次破裂是在1946年，当时它引发了一场海啸，造成数千人死亡，预计在未来50年里还会再次破裂。

相反，这些发现将帮助科学家们锁定构造力和地震周期之间的联系，并有可能更好地预测南开和太平洋西北部的卡斯卡迪亚等其他大型逆冲断层的地震。

“现在，我们无法知道卡斯卡迪亚的大地震——9级地震和海啸——会在今天下午还是200年后发生，”华盛顿大学的研究员、该论文的第一作者哈罗德·托宾说。“但我乐观地认为，随着越来越多这样直接的观察，我们可以开始意识到什么时候发生了异常，地震的风险在某种程度上增加了，这可以帮助人们做好准备。”

像南开这样的大型逆冲断层及其引发的海啸是全球最强大、最具破坏性的断层之一，但科学家们表示，他们目前没有可靠的方法来知道下一次大断层将在何时何地发生。

科学家们希望通过直接测量构造板块之间相互推动的力(构造应力)，就能知道大地震何时会发生。

然而，构造的本质意味着大地震断层是在海底几英里以下的深海中发现的，这使得直接测量它们具有难以置信的挑战性。萨佛和托宾的钻探探险是科学家们最接近的一次。

他们的破纪录尝试发生在2018年，乘坐日本科学钻探船“千休号”(Chikyu)在构造板块中钻了2英里，之后钻孔变得太不稳定，无法继续，距离断层1英里。

然而，研究人员收集了断层附近地下条件的宝贵数据，包括应力。为了做到这一点，他们测量了在地球从侧面挤压钻孔时钻孔形状的变化程度，然后用水泵抽水，看看是什么使钻孔壁重新挤出来的。这告诉了他们板块对断层的推动所感受到的水平应力的方向和强度。

与预测相反的是，自最近一次大地震以来，水平应力预计已接近于零，似乎它已经释放了被压抑的能量。

研究人员提出了几种解释:可能是断层在大地震中滑动所需的被压抑的能量比想象的要少，或者是压力比钻井到达的地方更靠近断层。也有可能是，地壳构造的推动会在未来几年突然到来。研究人员说，无论如何，钻井表明有必要对断层进行进一步调查和长期监测。

该研究由综合海洋钻探计划和日本海洋地球科学与技术机构资助。utg是德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院的一个研究单位。