创新背景

地球表面位于巨大的构造板块上。它们的边缘以不同的方式相互作用，具体取决于板的相对运动、组成和密度。板块碰撞后一个板块下沉到另一个板块下方的地方被称为俯冲带，是所谓的慢地震的发生地。这些低频地震释放能量的时间很长，可能从数小时持续到数月。

创新过程

缓慢地震是长周期地震，虽然并不那么危险，但能够引发更具破坏性的地震。它们的起源在于构造板块边界，其中一个板块会下沉到另一个板块下方。虽然因果机制已经为人所知，但缺乏数据来准确模拟慢地震的生命周期。研究人员使用深海钻孔来测量远低于海底的压力，试图通过钻孔观测的数据帮助理解地震演变。

研究人员认为，俯冲带透水区域之间的压力变化是缓慢地震的原因。他们预计，超出这些边界的岩石类型可以承受的过度压力的预测可能是正确的。研究人员在综合海洋钻探计划（IODP）探险中收集了有关的高压条件的硬数据。

俯冲断裂带比周围的岩石弱得多，这可能导致断裂带滑动，从而可能引发地震。透水岩石断层（称为海洋含水层）内的高流体压力是造成这种弱点的原因之一。研究对大阪以南几百公里的南海海槽的探险包括钻孔以测量断层线的温度和压力。

该地区海底以下的典型或“流体静压”约为60兆帕斯卡。研究人员的钻孔样本显示，在断层带附近，压力比这高出约5兆帕至10兆帕。所选区域非常适合进行此类观察。研究团队事先明确存在高温梯度，这可能与他们希望发现的压力变化有关。研究团队中有微生物学家，旨在发现这些以前未开发的区域中看不见的微生物生命。

研究获得了一些有用的数据，是同类数据中的第一个，但必须推断压力读数，将来需要建立现场观测站，在不需要船的情况下传递压力和温度数据。

为了限制含水层的特性，研究对具有不同特性的含水层进行了建模，发现钻井现场的上升流泥浆很可能是由横向范围为数百米的含水层产生的，其孔隙压力远高于该深度预期的典型（流体静压）孔隙流体压力。研究结果表明，缓慢地震的发生可能是由相对较小、分散、高压的地下含水层引起的。

使用深海钻孔来测量远低于海底的压力，在综合海洋钻探计划（IODP）探险中收集了有关的高压条件的数据以解释缓慢地震发生的原因。