摘要
大俯冲地震发生后，地壳变形继续发生，演化模式复杂1．这种震后变形主要是由于地震破裂和持续滑动(后滑动)或断层不同部分的重新锁定所引起的应力的粘弹性松弛2，3.，4，5，6．当地震后大地测量观测被用来研究地球的流变学和断层行为时，通常认为破裂带附近的短期(几年)变形主要是由余震引起的，而粘弹性只对较长期的变形重要6，7．然而，很难用常规大地测量数据来检验这一假设的有效性。在这里，我们展示了新的海底GPS(全球定位系统)在大地震后立即观测到的黏弹性松弛在短期震后变形中的主导作用提供了明确的证据。这些数据揭示了海沟区域向陆地的快速运动，与陆地上GPS站点向海洋的运动相反。利用瞬态黏弹性地幔流变学的数值模型，我们证明了向陆地运动是由逆冲地震的不对称破裂引起的应力松弛的结果，由于缺乏近场观测，这一过程以前是未知的。我们的研究结果表明，以往假设弹性地球的模型大大高估了断裂带的后滑下倾，低估了断裂带的后滑上倾;因此，我们基于这些估计对断层摩擦的认识需要修正。
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确认
我们感谢日本海上保安厅提供公开数据的数字价值。佐藤的评论改进了手稿。K.W.获得了加拿大地质调查局核心基金和加拿大自然科学与工程研究委员会通过维多利亚大学的发现基金的支持。T.S.获得了维多利亚大学博士奖学金和霍华德E.佩奇奖学金的支持。东北大学的海底观测研究得到了日本教育、文化、体育、科学和技术部在地震和火山灾害观测和研究计划下的支持。这是加拿大地质调查局的贡献20140167。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
T.S.进行了数值模拟。K.W.设计了这项研究。K.W.和T.S.共同完成了大部分的写作。T.I.处理了陆地GPS数据。r.h.， h.f.， M.K, Y. Osada, S.M.和Y. Ohta收集和处理GJT3海底GPS数据。J.H.编写了建模代码，并对建模做出了贡献。Y.H.构造了断层几何并开始建模。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有相互竞争的经济利益。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1本工作中使用的Burgers流变学说明。
伯格斯流变性是由一个连续连接的麦克斯韦流体的粘度η米和刚度µ米和粘度为开氏度的固体ηK和刚度µK．τ米而且τK分别为麦克斯韦松弛时间和开尔文松弛时间。
扩展数据图2模拟东北大地震变形的有限元网格中心部分。
深色层代表弹性板。LAB层用黄色突出显示。结构细节见图2 c．本文中用于约束模型的GPS站点用红色表示。海沟附近的元素太细，在这个绘图尺度上无法识别，因此总体上显示为蓝色区域。
图5 GJT3海底GPS站点PXPs(精密转发器)布局图。
灰色填充的圆圈是为测试目的而安装的pxp9，在本工作中不使用。
图6 GJT3海底GPS站点地震后勘测结果。
一个，东分量Dx。b，北分量Dy。第一次测量的开放符号显示阵列位置之前的影响米w2011年7月10日7.0级板内地震被移除。子阵列1包括PXP EJ12、EJ13和EJ15，子阵列2包括PXP EJ12、EJ13和EJ22 (扩展数据图5)．直线实线和虚线分别表示子阵1和子阵2测量结果的线性趋势，结果平均速度Vx和Vy分别为东分量和北分量。红色曲线表示符合调查结果的对数函数。
权利和权限
关于本文
引用本文
孙涛，王凯，井沼勇。et al。2011年东北大地震后粘弹性松弛的流行。自然514， 84-87(2014)。https://doi.org/10.1038/nature13778
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DOI：https://doi.org/10.1038/nature13778
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