俯冲带，其中一块大洋板块被推到另一个构造板块下方进入地幔，导致世界上最大和最具破坏性的地震。重建俯冲带俯冲板片的几何形状和应力条件对于理解和准备大地震至关重要。然而，这些板的巨大深度使这变得具有挑战性——地震学家主要依靠罕见但强烈的地震(称为板内地震)提供的进入这些深埋板的罕见窗口，这些地震发生在它们内部。

在《地球物理研究快报》上发表的一项新研究中，由筑波大学领导的一个研究小组使用了 2021 年 3 月 4 日发生在新西兰北岛最东北端附近的 7.3 级地震产生的地震数据，该地震由周围的地震仪检测到。世界，研究该地区地表深处俯冲板片的特别不寻常的几何形状和应力状态。

该研究的主要作者助理教授 Ryo Okuwaki 解释说：“2021 年东开普地震显示出一个复杂的破裂过程，可能是因为它位于北部的 Kermadec 海沟和南部的 Hikurangi 边缘之间的边界。” “为了研究应力场和地震破裂过程的几何形状，我们使用了一种新颖的有限断层反演技术，该技术不需要对该地区断层的预先存在的知识。”

这项调查揭示了多次破裂，由不同深度的地下压缩和伸展产生。这些事件包括由于垂直于海沟的延伸而引起的浅层(~30 公里)破裂，正如在俯冲带中通常预期的那样。然而，出乎意料的是，深度(约 70 公里)的破裂发生在平行于俯冲海沟的压缩中。

“两个替代或相互关联的因素可以解释2021 年东开普地震的独特破裂几何形状，”资深作者 Yuji Yagi 教授解释说。“首先，一个海山或多个海山连同俯冲板片一起俯冲可以扭曲板片并在应力场中产生局部变化。其次，从克马德克海沟到希库朗伊边缘的过渡，在那里俯冲的洋壳相当厚，可能会造成造成异常断层模式的局部条件。”

由于该地区深部板内地震很少见，目前区分这两种可能性具有挑战性，实际上这两个因素可能在东开普地震揭示的复杂应力场中发挥重要作用。未来新西兰东北海岸的更多地震可能会进一步揭示这一深层构造之谜。