俯冲带是地球内部圈层与外部圈层之间进行物质循环和能量交换的关键地带，通常孕育有大量的地震活动。中美洲俯冲带位于科科斯-纳斯卡扩张中心（图1），具有丰富的地震活动，特别是频繁发生的慢地震，长期被视为当前地球科学研究的前沿和热点。与普通地震快速破裂的方式不同，慢地震的特点是缓慢释放能量，持续时间可能从几周到数月。为了进一步查明中美洲俯冲带地震的破裂机制，中国科学院青藏高原研究所碰撞隆升及影响团队季颖锋研究员等基于俯冲带的三维几何形状数据（Slab2.0模型）、板块相对位移速度数据（MORVEL）和海底板块年龄数据（EarthByte），运用三维俯冲数值模型，重新模拟了中美洲俯冲带的温度结构，获得了俯冲板块三维脱水区分布结果。
图1 本研究的模型设置
图1中的板块颜色表示深度，箭头方向表示板块俯冲方向，红色圆锥表示火山，彩色小球表示美国地震学研究联合会（IRIS）在2000-2010年间记录到的M>3地震，白色和黄色五角星分别表示上世纪（1900-2000）和本世纪（2000-2014）记录到的M>5.5地震。
研究结果表明，科科斯板块表面温度较过去学术界认为的更高。在此情形下，俯冲带内的脱水反应导致更多流体释放，增加孔隙流体压力，促使中美洲俯冲带快慢地震的重复发生。这一发现为解释中美洲地震分布特点提供了重要参考。此外，研究团队预测，中美洲危地马拉至尼加拉瓜沿海区域也具有发生慢地震的可能性，是未来预警和预防慢地震的关键区域。
图2 计算得到的俯冲板块脱水结果
图2中展示了俯冲板块在0公里和16公里的板块表面脱水率>0.01wt%/km的分布区域，黑色虚线表示从10-100公里的等深线，白色虚线包围区域表示本研究预测的慢地震潜在发生区域。
上述成果近期以“Variation in the thermal and dehydration regime below Central America: Insights for the seismogenic plate interface”为题，在Cell Press旗下的期刊《iScience》上发表。我所博士生瞿睿为第一作者，季颖锋研究员、中国科学院地质与地球物理研究所刘丽军研究员为共同通讯作者，丁林院士等为共同作者。该研究获得国家自然科学基金项目（41988101-0106）、中科院人才项目和第二次青藏高原综合科学考察研究（2019QZKK0708）项目的联合资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004223020138?via%3Dihub
