Los terremotos y volcanes en las zonas de subducción pueden causar una gran catástrofe humana. Los estudios previos sobre la estructura de la zona de subducción y los mecanismos causales de los terremotos gigantes de mega-empuje (M ≥ 9,0) se han centrado principalmente en aspectos como las placas de subducción y las interfaces de las placas.

A diferencia de, la estructura de la astenosfera oceánica debajo de la losa en subducción (a profundidades de 100-250 km) y su influencia en la nucleación de terremotos gigantes de megatrust no han sido bien estudiados.

Recientemente, El Dr. Fan Jianke del Instituto de Oceanología de la Academia de Ciencias de China (IOCAS) y el profesor Zhao Dapeng de la Universidad de Tohoku centraron su atención en este problema al investigar la estructura de la astenosfera oceánica de seis zonas de subducción donde se han producido terremotos gigantes.

Sus hallazgos fueron publicados en Naturaleza Geociencia el 26 de abril.

Los investigadores adoptaron inversiones tomográficas de ondas P y compilaron modelos tomográficos actualizados. Las imágenes tomográficas revelan claramente anomalías subslab de baja velocidad (lentas) debajo de las regiones del antearco en las seis zonas de subducción.

"Los hipocentros gigantes de terremotos generalmente se encuentran por encima de los bordes de las anomalías lentas o por encima de los espacios entre ellos. Los grandes deslizamientos cosísmicos de los terremotos gigantes ocurren principalmente por encima de los espacios entre las anomalías lentas, "dijo el Dr. Fan.

La fuerza de flotabilidad de una anomalía lenta bajo losa puede aumentar el esfuerzo cortante entre placas al mejorar el esfuerzo normal entre placas. El esfuerzo cortante entre placas aumenta el umbral de esfuerzo crítico para la rotura, y el esfuerzo cortante crítico por encima del espacio de la anomalía lenta es ligeramente más pequeño que el que está por encima de la anomalía lenta.

Sin embargo, El esfuerzo cortante crítico sigue siendo lo suficientemente grande y relativamente más fácil de alcanzar. Como tal, Puede inducir un gigantesco terremoto de megafonía por encima de la brecha de anomalía lenta, que se controla principalmente por la heterogeneidad estructural en y alrededor de la interfaz de la placa.

Además, la fuerza de flotabilidad de la anomalía lenta puede causar una respuesta morfológica de la losa en subducción, aumentando así el esfuerzo cortante en la interfaz de la placa. La conducción térmica o la erosión termomecánica de la anomalía lenta puede resultar en la transformación de la reología de la interfaz de cizallamiento por fricción a viscoso.

Esta transformación puede explicar en parte la ocurrencia de terremotos de deslizamiento lento por encima de anomalías lentas. El área de deslizamiento lento puede impedir la propagación de la ruptura y albergar una réplica de un gigantesco terremoto de gran empuje.

"Es necesario realizar una tomografía sísmica para investigar estructuras astenosféricas más detalladas debajo de una losa en subducción, que puede señalar la ubicación potencial de un futuro terremoto gigantesco mega-empuje, "dijo el Dr. Fan.