เขตวาดาติ-เบนิอฟฟ์ (หรือเขตเบนิอฟฟ์-วาดาติหรือเขตเบนิอฟฟ์หรือเขตแผ่นดินไหวเบนิอฟฟ์ ) เป็นเขตแผ่นดินไหว แบบระนาบที่สอดคล้องกับ แผ่นเปลือกโลกที่มุดตัวลงในเขตมุดตัว^{[ 1 ]}การเคลื่อนที่ที่แตกต่างกันตามแนวเขตนี้ทำให้เกิดแผ่นดินไหว จำนวนมาก ซึ่งจุดกำเนิดแผ่นดินไหวอาจอยู่ลึกถึงประมาณ 670 กิโลเมตร (420 ไมล์) คำนี้ตั้งชื่อตามนักแผ่นดินไหววิทยา 2 คน คือฮิวโก้ เบนิอฟฟ์จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียและคิโย วาดาติจากสำนักงานอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่นซึ่งค้นพบเขตนี้โดยอิสระ^{[ 2 ]}

แผ่นดินไหวในเขตวาดาติ-เบนิออฟเกิดขึ้นใต้แนวโค้งเกาะภูเขาไฟและขอบทวีปเหนือเขตมุดตัวที่กำลังทำงานอยู่^{[ 3 ]} แผ่นดินไหว เหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้จากการเลื่อนตามแนวรอย เลื่อนมุดตัว หรือการเลื่อนบนรอยเลื่อนภายในแผ่นเปลือกโลกที่กำลังมุดตัวลง อันเป็นผลมาจากการโค้งงอและการขยายตัวเมื่อแผ่นเปลือกโลกถูกดึงลงไปในเนื้อโลก^{[ 4 ]}แผ่นดินไหวที่มีจุดกำเนิดลึกตามแนวเขตนี้ช่วยให้นักแผ่นดินไหววิทยาทำแผนที่พื้นผิวสามมิติของแผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรและเนื้อโลกที่กำลังมุดตัวลงได้

ในปี พ.ศ. 2492 Hugo Benioffได้นำเสนอวิธีการกำหนดการเพิ่มขึ้นของความเครียดแบบยืดหยุ่นของแผ่นดินไหวบนรอยเลื่อนเฉพาะ^{[ 5 ]}เขาพบว่ารากที่สองของพลังงานของแผ่นดินไหวเป็นสัดส่วนกับการเพิ่มขึ้นของความเครียดแบบยืดหยุ่นและการเคลื่อนที่แบบดีดกลับ และได้พัฒนาวิธีการกำหนดว่าแผ่นดินไหวหลายระลอกเกิดขึ้นตามโครงสร้างรอยเลื่อนเดียวหรือไม่ งานวิจัยของเขามุ่งเน้นไปที่เขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก Kermadec-Tongaและเขตมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกอเมริกาใต้ และพบว่าในทั้งสองแห่ง จุดกำเนิดแผ่นดินไหวจะตกอยู่ตามระนาบที่เอียงประมาณ 45° จากร่องลึก^{[ 5 ]}ระนาบการเกิดแผ่นดินไหวเหล่านี้ต่อมาถูกเรียกว่าเขต Benioff หรือเขต Wadati–Benioff ตามชื่อของKiyoo Wadatiผู้ซึ่งได้ทำการสังเกตการณ์ที่คล้ายกันเมื่อยี่สิบปีก่อน^{[ 6 ]}

มุมเอียงของแผ่นเปลือกโลกที่กำลังมุดตัวลง และด้วยเหตุนี้ เขตแผ่นดินไหวเบนิออฟ จึงถูกควบคุมโดยแรงลอยตัวที่เป็นลบของแผ่นเปลือกโลก และแรงจากการไหลของชั้นแอสเทโนสเฟียร์เป็นหลัก ลิโท สเฟียร์ที่อายุน้อยกว่าจะร้อนกว่าและลอยตัวได้มากกว่า ส่งผลให้เขตเบนิออฟเอียงตื้น ในขณะที่ลิโทสเฟียร์ที่อายุมากกว่าจะมีความหนาแน่นมากกว่าและเย็นกว่า ทำให้เอียงชันขึ้น^{[ 7 ]}เขตเบนิออฟครอบคลุมตั้งแต่ใกล้ผิวดินไปจนถึงความลึกสูงสุด 670 กม. ขอบบนอยู่ใต้ตะกอนที่อ่อนแอที่ปลายลิ่มของเขตการมุดตัวลง และขอบล่างคือบริเวณที่เกิดการเปลี่ยนผ่านจากเปราะเป็นเหนียว แผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายในเส้นไอโซเทอร์ม 1000 °C ในส่วนภายในของแผ่นเปลือกโลกที่ยังไม่ร้อนขึ้นจนตรงกับอุณหภูมิของเนื้อโลกโดยรอบที่กำลังมุดตัวลงไป^{[ 8 ]}ที่ระดับความลึกต่ำกว่าความหนาของชั้นธรณีภาค แผ่นดินไหวจะไม่เกิดขึ้นจากการดันตัวที่รอยต่อของแผ่นเปลือกโลกทั้งสองอีกต่อไป เนื่องจากชั้นแอสเทโนสเฟียร์อ่อนแอและไม่สามารถรองรับแรงเค้นที่จำเป็นสำหรับการเกิดรอยเลื่อนได้ ในบริเวณนี้ การเสียรูปภายในของแผ่นเปลือกโลกที่ยังคงเย็นตัวลงเป็นแหล่งกำเนิดของแผ่นดินไหว ที่ระดับความลึกไม่เกิน 300 กิโลเมตร ปฏิกิริยาการขาดน้ำและการก่อตัวของหินเอคโลไจต์เป็นสาเหตุหลักของการเกิดแผ่นดินไหว ที่ระดับความลึกต่ำกว่า 300 กิโลเมตร เริ่มต้นที่เส้นไอโซเทอร์มประมาณ 700 °C จะเกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสทางแร่จากโอลิวีนเป็นสปิเนลและเชื่อว่าเป็นกลไกหลักของแผ่นดินไหวที่ระดับความลึกมากเหล่านี้^{[ 9 ]}

ในบางกรณี เขตมุดตัวแสดงให้เห็นพื้นผิวแผ่นดินไหวคู่ขนานสองพื้นผิวที่แยกจากกันหลายสิบกิโลเมตรที่ระดับความลึกปานกลาง (50–200 กม.) ^{[ 10 ]}ตัวอย่างที่สำคัญอย่างหนึ่งคือบริเวณเกาะฮอนชู ซึ่งเป็นเกาะที่ใหญ่ที่สุดของญี่ปุ่น โดยเขตวาดาติ-เบนิออฟมีลักษณะเป็นเส้นจุดกำเนิดแผ่นดินไหวที่ชัดเจนสองเส้น โดยมีระยะห่างระหว่างแต่ละเส้น 30–40 กิโลเมตร^{[ 11 ]}การศึกษาเกี่ยวกับการแพร่กระจายของเขตเบนิออฟคู่ทั่วโลกพบว่าเป็นเรื่องปกติในเขตมุดตัวทั่วโลก^{[ 12 ]}

พื้นผิวแผ่นดินไหวบนสุดอยู่ในเปลือกโลกของแผ่นเปลือกโลกที่กำลังจมลง และเกิดจากปฏิกิริยาการขาดน้ำภายในเปลือกโลกมหาสมุทรนี้ ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของหินเอคลอไจต์ กลไกเบื้องหลังโซนแผ่นดินไหวล่าง ซึ่งตั้งอยู่ใน ส่วนของ เนื้อโลกชั้นบนของธรณีภาคที่กำลังจมลง ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่^{[ 10 ]}การแพร่หลายทั่วโลกของโซนเบนิอฟฟ์คู่ แสดงให้เห็นว่าต้องเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นทั่วไปในเขตการมุดตัว กลไกความไม่เสถียรที่เสนอแนะบางประการ ได้แก่ การเปราะจากการขาดน้ำที่เกิดจากการแตกตัวของแอนติโกไรต์หรือคลอไรต์ในเนื้อโลกชั้นบนของเพริโดไทต์ที่มีน้ำ^{[ 12 ]}และการคลายตัวของแผ่นเปลือกโลก^{[ 10 ]}การสังเกตจากการศึกษาแผ่นดินไหวบ่งชี้ว่าเนื้อโลกของธรณีภาคที่ระดับความลึกปานกลางซึ่งมีโซนเบนิอฟฟ์คู่เกิดขึ้นนั้นแห้ง ซึ่งสนับสนุนกลไกการคลายตัวของแผ่นเปลือกโลกที่เสนอไว้^{[ 10 ]}