日本海洋研究开发机构（JAMSTEC）海域地震火山部门的新井隆太副主任研究员等率领的研究团队与东京大学大气海洋研究所、东京大学地震研究所、高知大学理工学部等共同发布研究成果称，在位于南海海槽最西端的日向滩的上冲板块内存在多个从海底面到板块边界（深度10～13公里）沿垂直方向宽数公里的低速体。该结果是通过进行折射波法及反射波法地震勘探，并分析地震波数据而得到的。该成果有望促进阐明巨大地震和慢地震的发生机制。相关成果已刊登在英国科学杂志《Nature Communications》9月20日号上。
板块俯冲带的概念图（供图：海洋研究开发机构（JAMSTEC））
日向滩过去曾发生过多次7级板块边界地震，最近的地底地震观测表明，在比这些地震震中更浅的区域发生了低频微动和超低频地震等慢地震。有推测认为九州-帕劳海脊从东南方向俯冲到该区域，而海底面起伏较大的海山的俯冲与地震活动之间存在关联，但具体情况不清楚。
此外，日向滩海底分布着许多泥火山，但参与其形成的流体来源等也不明确。
为此，研究团队于2020年8月至9月使用海底广域科考船“KAIMEI”号进行了地震波勘探。进行折射波法地震勘探时，沿着勘测线每隔2公里共计安装了50台海底地震仪，将拖航在海面附近的气枪发射的声波发射到海中，记录声波和从海底下折射出的地震波，根据记录的地震波中最早到达海底地震仪的P波（初动）的传播时间以及包括后续波在内的波形信息估算海底的P波速度。此外，在同一条勘测线还实施了反射波法地震勘探，同样针对从气枪发射的声波，通过利用接收器捕捉经速度和密度发生变化的海底下边界面反射后，返回到海面附近的反射波并进行分析，调查了海底下的地质结构形态。
通过分析获得的数据，在上冲板块内发现了多个从海底面到板块边界沿垂直方向相连在一起宽数公里的低速体。该低速体被认为是九州-帕劳海脊俯冲造成的断裂带，并发现其与富含流体的慢地震发生区域相连。在断裂带周围，沿线观察到许多陡坡地貌和圆形海丘，特别是一些圆形海丘可能在海底面形成了泥火山。
此次发现的断裂带是流体从板块边界上升的路径，其中一些断裂带被认为在作为流体出口的海底面形成了泥火山。
尽管日向滩发生的慢地震的确切深度尚不清楚，但这一结果揭示了流体分布与慢地震密切相关。
今后，将通过结合周边地区的地震勘探数据进行分析，有望促进了解板块俯冲带流体循环、巨大地震和慢地震的发生机制，为该海域发生的地震和海啸防灾减灾做出贡献。
新井副主任研究员表示：“此次的分析结果显示地下结构远比我们预计的要复杂得多。发现其他板块俯冲带没有报告过的特征，说实话我感到很惊讶。今后，我们将利用更广泛区域的数据，详细调查从日向滩到南海海槽的地震发生地点的特征是如何进行变化的。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Nature Communications
论文：Upper-plate conduits linked to plate boundary that hosts slow earthquakes
DOI：10.1038/s41467-023-40762-4
