作者：理查德·莫纳斯特斯基
“这次地震是一个谦卑的教训，”伊利诺伊州埃文斯顿西北大学研究大地震和海啸的地球物理学家埃米尔·奥卡尔说。很少有专家认为日本仙台附近的地震带能够产生如此强大的地震，接近3月11日的9.0级地震，这是日本有记录以来最大的地震。奥卡尔和他的同事们想了解为什么这次地震事件比许多人预期的要强得多，以及这对日本和全球其他地区的地震风险意味着什么。
这次地震发生在地球表面的一个接缝处，太平洋海底在这里俯冲到承载日本北部的构造板块之下（见“碰撞带”）。这种俯冲过程会引发世界上最大的地震，例如1960年的智利9.5级地震和2004年的苏门答腊9.1级地震。但地球物理学家们认为，大型俯冲带地震只发生在较年轻的海洋地壳刮擦进入地幔的地方。较老的地壳，因其较冷和较密，被认为更容易向下滑动，从而引发较小的地震。而日本东北部附近的海洋地壳大约形成于1.4亿年前，已经算是最古老的地壳了。
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仙台地区的历史似乎也支持这一观点。“这里发生过地震活动，但不是真正的大地震活动，”加利福尼亚州帕萨迪纳加州理工学院的地震学家广尾金森说。在过去的几个世纪里，仙台海岸附近的俯冲带产生过高达8级左右的地震，但没有像9级那么强大的地震，9级地震释放的能量是8级的30倍。
鉴于这一历史，日本的地震学家认为大地震不会对仙台地区构成威胁。虽然该地区是日本海啸防备最好的地区之一，但沿海的大部分海堤是为了阻止比13-15米高的巨浪小得多的海浪而建造的，这些巨浪袭击了海岸线，造成了大部分破坏并引发了核危机。
但一些线索表明仙台地区可能具备更大的破坏力。奥卡尔说，苏门答腊特大地震对海底年龄假说提出了质疑，因为那里的老俯冲地壳本应排除如此规模的冲击。最近在日本各地的测量研究表明，来自板块运动的压力像钳子一样挤压着仙台地区。这种弯曲表明，太平洋板块被卡住了，而不是平稳地在日本下方滑动，从而使地壳紧张起来。
加州理工学院的地球物理学家托马斯·希顿说，这种应力只能在地震中释放出来，而且它积累得如此之快，以至于最近看到的地震的规模和频率不足以释放它。上周的地震完成了这项工作——尽管它很大，但它可能还没有释放所有积累的应力，希顿说。“即使是9级地震，这个地方仍然是个谜。”
奥卡尔说，如果仙台附近的俯冲带能产生大地震，那么其他具有类似老海洋地壳的地区也可能发生地震，他表示，汤加和加勒比东北部是需要更密切关注的地区。罕见的大地震的线索可能隐藏在那里——就像它们似乎在仙台一样。
仙台记录到的最后一次大海啸发生在869年。根据两次更古老的海啸沉积物的地质痕迹，仙台东北大学的地球科学家箕浦浩二和他的同事在2001年提出，大约每800-1100年就会有巨浪袭击该地区（K. Minoura et al. J. Nat. Disaster Sci. 23, 83-88; 2001）。由于最后一次发生在九世纪，研究人员写道，“大海啸袭击仙台平原的可能性很高”。