人工震源方法揭示大洋板块基底特征

最近，新西兰和日本的科学家开发出一种新的方法，可以对构造板块的基底进行更详细的成像。为了检验该方法的效果，科学家们还在新西兰的首都惠灵顿开展了相关实验。该研究成果发表在日前出版的《自然》杂志。

迄今为止，人们对板块运动的驱动因素的认识仍然不是很清楚。为了研究这一问题，需要对板块底部特征有所了解。但是，通常用来记录天然地震波的方法并不适用于这种大深度的精确成像。

通过高频爆炸冲击形成的地震波，科学家们观察到了地震波在地球内部传播时的变化。同时，借助地震反射处理技术的进步，研究者所获得的大洋板块的图像也达到了前所未有的精度。

最终结果发现，地球的构造板块在一个由“软”岩石组成的独立岩层上滑动。该岩层厚度仅有10km，存在着含有熔化岩石的“囊”，这些熔化岩石的存在使得板块更易于滑动。这表明，板块的拉张在底部不会有很大的阻力，同时也表明，一个光滑的“柔软”基底可能是板块滑动时方向突然发生转变的原因所在，就像在雪上滑动的雪橇一样。

该研究还表明，有关冰冷的刚性板块基底与下覆的炙热的地幔对流之间的边界特征对于认识地球的形成和演化非常重要。（赵纪东）

先进卫星技术有助提高

全球风暴潮预测精度

风暴潮是全球性灾害，开发建设有效的风暴潮预警系统将为沿海居民生命财产安全提供重要保障。2015年2月3日，英国国家海洋研究中心公布了其有关风暴潮模拟及预测的eSurge项目的最新进展，认为该项目开发的先进的卫星测高技术将为风暴潮预警及风暴潮气象预测提供有力支撑。

eSurge项目于2011年正式启动，旨在应用先进卫星技术和相关设备获取有效的观测数据，以提高全球风暴潮的建模和预测精度。目前该项目已经率先建成全球首个开放在线风暴潮数据库，将成为全球有关风暴潮的模拟、预测及预警等研究的重要数据支撑。

沿海测高是eSurge项目的核心，该技术使用星载雷达高度计可以采集沿海地区详细的波浪和海平面数据。原始数据经过再处理，并结合散射仪的风速数据和检潮仪的海平面测量数据，获得风暴的空间结构。气象预报人员和科学家们可以下载这些增强型数据，来验证风暴潮模型，精确绘制未来风暴图。

目前，研究人员正积极寻求扩展该项目以及进一步开发eSurge资源的可能性，使其未来可以全部投入使用，提供永久性服务。eSurge项目的最终目标是实现对风暴潮的实时监测及预警，并推动建设全球风暴潮网络。（刘学 王艳茹）

大型逆冲地震的发生具有随机性

瑞士苏黎世联邦理工学院研究小组新近发表于《自然—地球科学》的文章称，2011年日本大地震后，发震区域的断层应力恢复速度高于预期，致使板块界面的应力状态在短短几年里就恢复到了地震之前的水平。但是，由于在该大型俯冲区没有观测到应力状态的空间变化，因此很难预测未来地震的位置和范围。

目前，对大型俯冲地震事件的模拟主要依赖于俯冲带的断层片段及准复发周期。为了从时间和空间上研究小地震与大地震的相对频率（又称b值参数），研究人员以在日本下方俯冲的太平洋板块上的一个1000km片段为对象，分析了其自1998年以来有记录的所有地震。最终，实验证据、数值模型、自然地震活动表明，b值参数与应力差呈负相关关系，而b值的空间分布则很好地反应了与构造运动相伴随的构造过程。但是，没有证据表明，沿俯冲带分布的孕震区域与所谓的特征地震有关。

同时，研究还发现，在2011年地震中发生破裂的那部分板块界面的应力很高，相应地，在地图上这部分区域的b值很低。

尽管这些应力在2011年地震中释放出了大部分，进而导致了地震后该区域b值的升高，但是，在之后几年的时间里，其应力又很快恢复到了地震之前的水平。这表明，该大型逆冲区很可能随时发生一次大地震，只是其概率恒定且较低。

总体而言，该研究表明，大地震的发生可能没有具体的位置、大小或复发周期，因此，其很可能更加随机地发生在任何时间。同时，地震震级大小与应力变化有很大关系，细心的监测可以改善大型俯冲区的地震灾害评估。（赵纪东）

地震数据揭示水对地幔运移的影响

《自然》日前发表题为《水对弧后地幔熔融运移影响的地震证据》的文章指出，板块中的水不仅降低了地幔熔融温度，而且加速了地幔熔体的运移。

华盛顿大学的科学家研究发现西南太平洋劳盆地地幔的三维地震成像存在异常即盆地南部岩浆运移速度明显低于北部，且南部的岩浆也少于北部，这与南部有大量的火山活动的事实相悖，通过地幔运移模拟研究表明，水的存在是导致上述异常的主要因素。

劳海盆位于汤加和斐济岛群岛之间，由太平洋板块与澳大利亚板块发生碰撞形成。该海盆北部板块每年下沉约24cm，移动速度比圣安德烈斯断层快4倍，是研究火山和构造运动中水的作用的理想地点。该研究收集了2009年和2010年该区域以及汤加和斐济群岛的地震数据及地震影像。研究发现，劳海盆南部板块含水很少，从而使得地幔熔体的黏度增加，使岩浆运移的效率降低。该研究首次证实水对地幔熔融及地幔运移的作用，有助于认识水对地球演化的重要意义。（王立伟）