米乐m6官方网站[理事长中钵良二]（以下简称“AIST”）地质信息研究部8271_8490日本海沟海底的。
据了解，2011 年东北冲地震期间，地震运动后，富含有机物的表层沉积物在日本海沟海底广泛重新沉积，深度超过 7 公里。这次获取的是2012年至2016年的海底地形，子底部剖面仪借助数据和沉积物岩心样本，我们首次计算了因大地震而在日本海沟海底重新沉积的沉积物体积。结果显示，2011 年东北冲地震向海沟底部提供了至少 100 万吨有机碳。这些结果是超深海中首次报告的案例，也表明2011年东北冲地震对日本海沟碳循环和短期底栖活动的影响比预期更大。
请注意，该结果发表在英国开放获取电子学术期刊“科学报告'' 2019 年 2 月 7 日（英国时间）。
论文链接：https://wwwnaturecom/articles/s41598-019-38834-x
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| 2011 年东北大地震导致日本海沟小盆地重新沉积大量有机碳 质量是根据2011年东北冲地震的沉积物厚度（黄色区域）、海底剖面仪获得的沉积物厚度、洋盆面积以及从红线所示位置收集的沉积物核心的有机碳浓度来确定的。红色箭头表示再沉积沉积物的估计迁移路线。
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2011 年东北大地震引发海啸和强烈地震，造成多人丧生，并对整个东日本造成广泛破坏。另据报道，在如此大的地震中，沉积物因强烈的地面运动而悬浮，最终移动到日本海沟等深水位置，并在那里重新沉积，这种悬浮和再沉积对海底的生物活动产生影响。然而，超深海底仅占地球海洋总面积的2%（除了日本海沟外，只有约15条海沟），使其成为一个未知的地方，探索机会比月球或火星还要少。因此，尽管在了解地球气候变化和生物圈碳循环的作用方面取得了进展，但我们对向超深海供应有机碳的机制的了解极为有限。这主要是由于许多科考船调查能力有限，难以对超深海进行详细调查。对日本海沟最深处沉积物的详细调查不仅有助于我们了解海底生物圈，而且也将成为阐明过去大地震规模和分布历史的有用手段，为未来地震和海啸的防灾措施做出贡献。
报告示例，在 2011 年东北大地震期间，对沉积物岩芯样本的分析表明，由于地震运动引起的扰动和迁移，陆坡上年轻、富含有机物的表层细粒沉积物广泛重新沉积到日本海沟海底，深度超过 7 公里※，但有机碳的供应量尚未得到严格量化。
因此，为了阐明包括日本海沟在内的超深海的再沉积过程及其对碳循环的贡献，我们与在超深海具有较高研究能力的东北海洋生态系统研究船“新星丸”（由 JAMSTEC 运营）和德国研究所合作。我们使用调查船“Sonne”，在2012年至2016年期间收集了日本海沟底部的沉积物岩心样本，使用海底剖面仪获取了数据，并获取了高分辨率海底地形数据。由此，我们尝试量化 2011 年东北冲地震提供的有机碳量。
本次获取的样本和数据中，我们首先分析了海底地形数据，在日本海沟地形最深处发现了多个封闭的小区域海盆的间歇性存在（小洋盆）及其空间分布得到澄清。接下来，我们对测深数据显示的小型洋盆的海底剖面仪数据进行了分析和成像，并确认在海底正下方的沉积层顶部可以看到一个声学透明层（图 1）。
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图1(a)测区图(b)至(d)是在小型洋盆中获得的高分辨率测深图（左）和亚海底剖面仪图像（右）勘测区域地图上的星星是 2011 年东北冲地震的震中（黄色：主震，粉色：最大余震）。在海底剖面仪的图像中，可以在海底正下方的顶层看到黄色的声学透明层。红色表示收集沉积物核心的位置。 TWT ( 双向时间) 是 往返时间（秒）。 |
对获得的沉积岩芯样本的分析表明，亚海底剖面仪成像的海底正下方的声学透明层是 2011 年东北大地震期间重新沉积的层。通过对海底地形和海底剖面仪数据的综合分析，我们计算了 2011 年东北大地震沉积物再沉积所占据的每个小洋盆的面积。日本海沟最南端小盆地29公里（图1b）2这个面积比东京品川区的面积还要大。计算源自 2011 年东北冲地震的沉积物在所有绘制的子盆地中重新沉积的体积，总体积至少为 019 km3此外，发现小盆地中再沉积沉积物的体积在滑动量较小的南部小盆地中比在2011年东北大地震主震期间滑动量较大的日本海沟中部小盆地中要大（图2）。这被认为是因为沉积物的量不取决于地震滑移的量，而是取决于小洋盆的大小。此外，最大的余震发生在主震后约30分钟，位于茨城县近海与日本海沟南部相连的中凑海底峡谷系统陆侧起点附近，据认为，此次余震引起的强烈地面运动也可能促进了日本海沟南部海沟底的再沉积。
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| 图 2 (a) 2011 年东北冲地震在每个小盆地中再沉积的沉积物（事件沉积物）体积，(b) 事件沉积物中含有的有机碳质量 面积为 1 公里2以下小盆地的事件沉积物体积和有机碳质量没有绘制。波浪线代表通过建模和观测研究计算出的与 2011 年东北冲地震主震相关的滑动量。
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此外，利用沉积物岩芯样品中测量的有机碳浓度数据，我们计算了每个子盆地再沉积沉积物中的有机碳量，发现2011年东北大地震至少有1Tg（太克=100万吨）有机碳供应到日本海沟海底（图2）。这个值相当于恒河-雅鲁藏布江水系每年向海洋供应的有机碳量的四分之一以上，恒河-雅鲁藏布江水系拥有世界上最大的陆地沉积物供应量之一。此外，每个小海盆中源自 2011 年东北冲地震的有机碳质量几乎比其他超深海海沟相对较新的表层沉积物中估计的有机碳质量大一个数量级。换句话说，特大地震对超深海中长期碳循环和短期底栖活动的影响被认为比我们想象的要大。
2020 年在国际深海科学钻探计划 (IODP) 框架内的日本海沟研究巡航“第 386 次探险队日本海沟古地震学'' 已计划，预计将从日本海沟的许多地点收集长沉积岩芯。利用这些长沉积岩芯样本，我们将努力阐明东北沿海过去特大地震的时空强度分布，以及特大地震对长期尺度碳循环的贡献。
※引用
Ikehara, K、Kanamatsu, T、Nagahashi, Y、Strasser, M、Fink, H、Usami, K、Irino, T 和 Wefer, G (2016) 记录了过去 1500 年来日本海沟沉积物中类似于 2011 年东北冲地震的大地震。地球行星。科学。莱特。, 445, 48-56.
Ken Ikehara、Kazuko Usami (2018) 海底地震和海啸沉积物：大地震和海啸引起的海底扰动，以及利用扰动记录阐明大地震和海啸的历史。综合学，11, 12-22。
国立产业技术综合研究所
地质信息研究部
首席研究员 Ken Ikehara 电子邮件：k-ikehara*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）