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日、法、美、英4国研究人员在新一期《科学》杂志上报告说，他们发现，伴随日本2011年3月11日的大地震，日本东北地区太平洋海域地震震源区的地层应力大规模释放，这一变化能够解释为何震后会出现如此巨大的海啸。
通过“地球”号深海探测船对日本东北地区太平洋海域的钻探，日本海洋研究开发机构的研究人员获得了大地震发生后海底地层的有关数据。这次调查钻探地点是震源区日本宫城县牡鹿半岛约220公里外海底的海沟轴附近，水深6889.5米。
“地球”号钻探深度达海底以下约850米，贯穿了北美板块和太平洋板块的交界面，钻取了圆柱状的地层样本。研究人员分析样本和钻探后的钻洞所受的力，并与地震前的调查所获数据进行对比。他们发现，海沟轴附近应力的状态已由地震前太平洋板块俯冲带来的西北－东南方向的挤压，转变成了西南－东北方向的拉伸。
研究小组认为，海沟轴附近地层的应力状态发生这样的变化，证明此前积蓄的应力在地震时几乎全部释放，这种大规模的应力释放可能是“3·11”大地震后海啸的成因。
这一研究在世界还是首次，它证明了此前认为不会积蓄能量、不会发生地震滑动的海沟轴附近断层，也同样会积蓄能量，发生大规模滑动。
研究人员认为，这种现象不仅发生在日本东北近海，同样也会出现在其他海沟型大地震发生的海域。他们计划下一步分析岩芯样本，并通过设置在钻探孔内的温度计数据分析地震发生时产生的摩擦热等，把握板块交界处断层的摩擦特性，全面瞭解海沟型大地震发生的机制，为预测将来可能发生的东海、东南海、南海地震及其引发海啸的规模提供参考。
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