在新西兰附近的海底下发现了一个巨大的储水层，它可能有助于人们了解慢滑地震和构造活动的机理。研究人员在地壳深处一个消失的火山高原的沉积物和岩石中发现了一个海洋的储水量。三维地震图像显示，这些水位于新西兰海岸附近海底两英里处，可能正在抑制新西兰北岛的一个主要地震断层。

在对新西兰希库兰芝俯冲带进行勘测期间，一台地震成像仪器在一艘研究船后面拖曳。在得克萨斯大学地球物理研究所的领导下，这次勘测发现了一个埋藏在海底数英里之下的巨大而古老的储水层。图片来源：德克萨斯大学地球物理研究所/Adrien Arnulf

慢滑地震与水

该断层以产生慢动作地震而闻名，这种地震被称为慢滑地震。这些地震会在数天或数周内释放被压抑的构造压力，对环境无害。科学家们想知道为什么某些断层比其他断层更常发生这种地震。

许多慢滑地震被认为与地下水有关。然而，直到现在，还没有直接的地质证据表明在新西兰的这个特定断层中存在这样一个大型水库。

Hikurangi 高原是 1.25 亿年前太平洋一系列史诗般的火山爆发的遗迹。得克萨斯大学地球物理研究所（University of Texas Institute for Geophysics）最近进行的一次地震勘测（红色矩形）对该高原下沉到新西兰希库兰芝俯冲带（红线）的过程进行了成像。图片来源：安德鲁-加斯

该研究的第一作者安德鲁-加斯（Andrew Gase）说："我们还不能看到足够深的地方，无法确切知道对断层的影响，但我们可以看到，这里下沉的水量实际上比正常情况下要高得多，"他是德克萨斯大学地球物理研究所（UTIG）的一名博士后研究员。

这项研究最近发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上，它是在UTIG研究人员领导的地震巡航和科学海洋钻探的基础上完成的。

寻求更深入的理解

加斯现在是西华盛顿大学的一名博士后研究员，他呼吁进行更深入的钻探，以找到水的最终去向，这样研究人员就能确定它是否会影响断层周围的压力--他说，这是一个重要的信息，可以帮助人们更精确地了解大地震。

水库的起源

研究人员发现水的地点是一个巨大火山区的一部分，该火山区是1.25亿年前太平洋中一股相当于美国国土面积的熔岩流冲破地球表面时形成的。这一事件是地球上已知的最大火山爆发之一，并持续了几百万年。

加斯利用地震扫描建立了古火山高原的三维图像，他在图像中看到了厚厚的分层沉积物包围着被掩埋的火山。他的UTIG合作者对火山岩钻芯样本进行了实验室实验，发现水占了火山岩体积的近一半。

Hikurangi 高原的地震图像揭示了地球内部的细节及其构成。黄线下的蓝绿色层显示了埋藏在岩石中的水。德克萨斯大学地球物理研究所的研究人员认为，这些水可能会抑制附近希古朗伊俯冲带的地震。资料来源：安德鲁-加斯

他说："正常的海洋地壳一旦到了大约 700 万年或 1000 万年的年龄所含水分就应该少得多。地震扫描中的海洋地壳的年龄是正常的十倍，但仍然湿润得多。"

加斯推测，火山喷发的浅海将一些火山侵蚀成多孔的碎裂岩石，在被掩埋的过程中像含水层一样储水。随着时间的推移，岩石和岩石碎片变成了粘土，锁住了更多的水。

对了解地震的影响

这一发现非常重要，因为科学家们认为，地下水压可能是造成通过慢滑地震释放构造应力的条件的关键因素。这种情况通常发生在富含水的沉积物被断层掩埋，将水困在地下的时候。然而，新西兰断层中几乎没有这种典型的海洋沉积物。相反，研究人员认为，古老的火山和转化后的岩石--现在的粘土--在被断层吞噬的过程中携带了大量的水。

UTIG主任德米安-萨弗（Demian Saffer）是这项研究的合著者之一，也是这次科学钻探任务的联合首席科学家。

他说："这非常清楚地说明了流体与构造断层运动方式（包括地震行为）之间的相关性。这是我们从实验室实验中推测出来的，也是一些计算机模拟预测出来的，但很少有明确的实地实验能在构造板块的尺度上测试这一点"。