开展本次研究的日本东北大学
日本东北大学的长滨裕幸教授等人的研究团队在横跨岐阜县和富山县的迹津川断层中发现了一种易于滑动的含碳物质。这是首次在活断层中发现这种物质,这种物质极有可能参与了不引发地震的断层缓慢滑动。
迹津川断层是一条长约60公里的走滑型活断层。断层附近设有促成2015年诺贝尔物理学奖的全球最大中微子观测装置——超级神冈探测器。在迹津川断层系中心部深约7至8公里的区域,存在不引发地震的断层缓慢滑动现象的“蠕滑现象”。
此前普遍认为蠕滑现象是由断层岩石中所含的石墨(graphite)或水分较多的粘土质矿物影响所致。尤其是石墨,其表征滑移阻力的摩擦系数仅约为断层中普遍存在的石英的六分之一。在这些易滑动物质较多的位置,断层会发生间歇性滑动。
氧化石墨烯特别容易滑动(供图:东北大学)
研究团队在迹津川断层系的岩石中发现了碳物质——氧化石墨烯,其摩擦系数仅为石墨的十分之一左右。该物质是通过组合三种方法发现的。
氧化石墨烯可在200摄氏度以下稳定存在。该温度区间与迹津川断层带尤其少发地震的深度区域温度相符,由此提示该物质与蠕滑现象相关。由有机物来源的碳物质在断层运动的摩擦作用下发生化学反应,可能转化为氧化石墨烯。
由石墨等碳组成的物质,也曾在板块(岩板)俯冲带被发现过。该物质或许还和被认为与大地震存在关联的慢地震的产生有关。相关研究成果已发表在英国科学期刊《Nature Communications》上。
原文:《日本经济新闻》、2026/8/11
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Nature Communications
论文:Ultra-low friction graphene oxide in the Atotsugawa Fault System
DOI:10.1038/s41467-026-72239-5

