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2023年12⽉26⽇ 国学法新潟大学 国学法东京海洋大学 澳大利亚大学 国家研究开发法海洋研究开发机构 丹麦超深海研究中心 在世界上首次发现了因东日本大地震而在日本海沟底部产生的悬崖−载人潜水器在超深海的观察 图1 .载人潜水器限位因子号 【本研究成果要点】 通过有潜水艇，在世界上首次在当地观察记录了因东本地震而在本海沟底部产生的隆起地形和安全崖。被观察到的安全崖，持有至今为止推测引起地震的断层偏移到达了本海沟海底的观测结果。根据对当地测量地形的分析，推测地震发生时震源区域的至少一部分有比迄今为止的估计大的80~120m的海底运动。 由新潟大学自然科学系(理学部)的植勇副教授、东京海洋大学的北洋客座教授、澳大利亚大学、海洋研究开发机构、丹麦超深海研究中心的研究者等组成的国际研究小组，对2011年东北地太平洋海域地震(以下称为“东日本地震”。 )的震源区域的宫城县海域的深约7，500 m的本海沟中，利用有人潜水艇进行了海底调查。 结果，在该地震中隆起的海底发现了高26米(相当于7~8层楼)的救命崖(注1 )。 详细调查了在当地测量的地形后，暗示了在地震发生时，在本海沟底，海底沿着断层平均移动了80~120m，由此前端部被抬起了约60m，该部分崩溃成为了悬崖的过程。 ⅰ.研究背景给东日本带来巨大灾害的东日本大地震中，在东北日本的地基和下沉的太平洋板块的边界发现了。 根据地震后不久实施的各种观测，推测在海沟以西约100km的震源(海面下24km的地下)发现的断层破坏(偏移)，在地震持续摇晃的约2分钟内到达了日本海沟的海底，将附近的地基向东移动了50m以上。 海啸是根据海底地形的急剧变化而发现的，所以正确地了解震灾时海沟发生的地形变动是非常重要的。 但是，由于日本海沟的海底位于水深超过6，500 m的超深海(注2 )，除了从陆上和海上的远距离观测以外没有其他调查现场的手段，因此在震灾后10多年的今天，地震时海沟发生了什么还没有详细掌握。
ⅱ.研究概述 在2022年8~9日进行的“压力降号环太平洋带2022日本航海( Ringof Fire Expedition 2022 Japan )”中，使用无人海底观测机( randler )和有人潜水艇对日本周边的海沟的地质和深海生物进行了调查。 船和潜水艇由民间企业拥有(注3 )，潜水艇限制因子号具有能够到达地球上所有深海底的深11，000 m的潜在能力(所谓的全深度规格)。 该项目的第二次航行( Leg2)中，进行了3次日本海沟的下潜调查，其中1次(第123次下潜)访问了东日本大地震的震源地宫城县冲日本海沟水深约7，500 m的海底，调查了地形地质。 ⅲ.研究成果在本下潜调查中，一边横穿因地震而隆起的地形，一边对海底的状况进行观察录像，一边测量距离和水深，一边记录海底地形。 结果表明，测量到高59米的隆起地形的东边有落差26米的接近垂直的悬崖(相当于7~8层的大楼)，其下方斜面被被认为是从悬崖崩塌的大量岩石块填满。 由于隆起形在地震前不存在，在地震11天后观测到，所以可以认为这次发现的悬崖也是伴随着地震时的隆起而形成的。 一般来说，考虑到内陆发生的地震中出现的悬崖落差在几十厘米到几米之间，可以看出伴随着东日本大地震，这个悬崖的规模是非同寻常的。 通过对地形的详细分析，推测是由于断层向东移动了80~120m的地基的前端急剧地被抬起了约60m，沿着断层崩塌而形成了这个悬崖。 包括日本海沟以外的地区在内，在海底观察记录由于海洋板块下沉的边界偏移而发现的地震(海沟型地震)中出现的悬崖的报告，在世界上是首次。 ⅳ.今后的发展日本在专属经济水域内有5个海沟(千岛海沟、日本海沟、伊豆-小笠原海沟、南海海沟、琉球海沟)，预计将来在这些海沟区域会发现巨大地震和大规模海啸。 2024年秋天，在与这次调查相同的宫城冲日本海沟附近，利用地球深部探测船“地球”进行了深海挖掘( IODP第405次航海: JTRACK )，预定详细调查地震后到现在为止的地下断层状态的变化。 另一方面，如果能够在很多地方实施包括迄今为止无法实现的海沟在内的超深海的详细地形调查和当地的潜航调查，就能够在大范围内掌握引起海啸的海底地形变化的详细情况，因此期待有助于更高精度的灾害预测。 这次在有人潜水艇上发现了安全崖，证实了全深度有人潜水艇在海沟的科学调查中非常有用。 现在，虽然日本国内没有能够到达超深海海沟底的探测器和潜水艇，但是对于生活在发现巨大地震的海沟附近的日本来说，超深海探测的重要性似乎会增加。 今后，包括全深度载人潜水器在内的外国研究船也计划对日本周边的海沟进行多项调查，期待通过这些调查，超深海的研究将进一步发展。ⅴ.研究成果的公布 本研究成果刊登在2023年12月26日的科学杂志《communication s earth & environment》上。 逻辑标题: the submarine fault scarp of the 2011 tohoku-oki earthquake in the Japan trench 作者:植勇，北洋，Alan Jamieson，pressure drop ring of fire expedition 2022 ⽇ Japan cruise leg2science team (压力降号环太平洋带2022支第二次航海科学团队) doi: 10.1038/s43247-023-01118-4 ⅵ.致谢辞 本次航行是作为由Caladan Oceanic / Inkfish LLC承担航行经费，澳大利亚学的Alan J. Jamieson教授和东京海洋学的北洋客座教授担任共同研究主席的航行而实施的。 感谢日本和澳大利亚相关机构的理解和支持。 另外，参加的各研究者的参加经费记载在论文中。 【语言解说】 (注1 )断层:伴有地面偏移的裂缝。 悬崖:因断层导致地表偏移时出现的悬崖。 (注2 )超深海:深6，000 m或比6，500 m更深的海。 比6，500 m深的深度只存在于海沟中。 (注3 )由间企业持有的航行:本下潜调查实施时由Caladan Oceanic公司持有，后卖给Inkfish公司，继续航行。 |
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