2013年12月17日08:33
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沉积物中的有机物上有着超过350度的热痕迹
——有关方面正在利用地球深层勘探船“地球号”进行着“南海海槽地震带钻探计划”。
地球深层探查中心主任东垣说：“从历史上来看，纪伊半岛海域一直是南海地震的触发点。”
地球深层探查中心主任东垣（以下简称：东）：调查对象是日本纪伊半岛海域的南海海槽。从历史角度看，这是纪伊半岛海域成为南海地震触发点的场所。我们正在以南海地震的诱因区域为中心开展钻探计划。
可能引发南海地震的有两大断层。一是“分支断层”（从断层分支出来的断层），二是“滑脱断层”（板块边界的断层）。究竟是哪个断层滑动将引发南海地震一直以来是一个非常重要的问题。
“地球号”以往的钻探都是为了对这一问题进行调查。通过对得到的试料（沉积物）中含有的有机物进行调查，可以得知试料曾经承受的热量。调查的结果显示，分支断层与滑脱断层都发现了超过350度的热痕迹。
在海底，无论发生怎样的情况，温度都不可能超过350度。唯一有可能的是随着地震断层发生滑动时产生的摩擦热。
也就是说，无论是分支断层还是滑脱断层，都存在滑动的可能性。而且，对周围地层进行调查的结果显示，在1944年东南海地震时，断层有可能发生了滑动。
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| “地球号”的钻探地点示意图。菲律宾海板块以1年约4厘米的速度向欧亚板块下方下沉。两个板块边界的断层叫作“滑脱断层”，断层分枝的地方叫做分支断层。 |
已经在海底1000米处设置测量系统，并继续深入钻探
——明确断层的滑动有哪些作用？
东：例如海啸对策。在2011年发生东日本大地震时，据说断层滑动了50米。正因为滑动如此之大，才引发了那样强烈的海啸。
“地球号”在过去钻探的海底地下1000米处设置了地震仪、海啸记录仪、温度计等测量系统。通过使用这些仪器，可以实时了解在地震发生前后，地壳中处于怎样的状态。
南海地震同样如此，通过了解断层的滑动情况，有助于预测海啸的规模。还可以应用于国家关于海啸对策的指针等中。
——钻探计划已经进行了第一阶段（2007年度）、第二阶段（2009年度）和第三阶段（2010年度与2012年度），从9月13日到2014年1月是第三阶段的剩余期间，从2014年开始，计划将进入第四阶段。
东：较浅部分的钻探已在第二阶段完成。从第三阶段开始，我们将进行更深的钻探，以调查地震发生的原理。这一次钻探的目标是海底地下3600米～4400米。2014年将钻探到5200米。
我们最想知道的是断层摩擦的强度。断层的滑动是在强烈的摩擦作用下“忍耐”，这种“忍耐”在某一瞬间得到释放，并引发了地震？还是在较小的摩擦力下快速滑动？通过实际进行观测，可以了解断层的实际情况。
但是，如果要与较浅的地点同样，在断层深处设置地震仪和水压计等传感器，就会产生问题。海底地下深处的温度超过150度，电子部件很难正常工作。因此，开发能够在高温下长期发挥作用电子部件，成为准备工作的第一步。
调查海底地形与海底地质结构的反射法地震勘探。通过使用气枪向海底发射声波并且接收反射波（上），可以掌握海底的地质结构（下）。
30名世界顶尖科学家登上“地球号”
——有哪些研究者和工作人员参加了南海海槽的钻探？
东：首先是驾驶船舶的船长和操作员。“地球号”没有传统式的舵。属于DP（动态定位）船，因此需要能够驾驶DP船的人材。
驾驶“地球号”需要具备进行各种推测的能力。乘员要训练有素，能够在天气恶劣，或是管道脱落时顺利逃生。这些人员来自于日本海洋钻探公司（JDC）与日本邮船公司合资成立的子公司。
而且，同时搭乘的还有实际放下管道进行钻探作业的钻探工。
其余的乘员是科学家及其助手。“地球号”也配备了X射线断层扫描（CT）等设备，这些实验设备的技术人员也作为支援人员随行。
全体人员共计180名左右，其中约30名是世界顶尖的科学家。大致来说，科学家的3分之1是日本人，3分之1是美国人，其余3分之1是欧洲和亚洲的研究者。
纪伊半岛到半岛海域的地质结构（上），以及钻探场所的位置与断层的情况（下）。
“地球号”是研究者的“虎穴”
——对于由多国人员参加的国际研究项目，重要的事项有哪些？
东：乘坐“地球号”这样的国际共同研究船舶时，除了少数熟人之外，大多数人都是第一次见面。这样一来，沟通也就变得非常重要。如果沟通不畅，科学家之间也会产生矛盾。
其次，如果缺乏作为科学家的魅力，还有可能会受到团队的排挤。在团队中，在科学方面发挥不了作用的人将会逐渐失去信赖。
再者，团队既是共享目标的伙伴，也是为成就学术成果而竞争的对手。对于试料，大家都想要最好的。除了沟通之外，还需要形成良性竞争。
研究者之间的交谈全部使用英语。就算是日本人，也必须使用英语进行沟通。因此，在上船之初，不少研究者都在沟通和竞争意识等方面感受到了压力。但是，只要克服这个障碍，就能与世界顶尖科学家一同工作。
进入“地球号”后立即开始分析钻探资料的研究者。“地球号”拥有X射线断层扫描等众多测量和分析设备，也被称为“漂浮在海上的研究室”。
正因为研究环境如此严峻，我们都把“地球号”叫作“虎穴”（笑）。（未完待续）（作者：长坂邦宏，日经能源环境网 供稿）
