我所王腾助理教授与同行合作揭示2023年土耳其大地震引发的新型断层滑动模式
2025-02-27
2023年2月6日,土耳其卡赫拉曼马拉什地区发生了两次强烈地震,造成了严重的人员伤亡和财产损失。我所王腾、岳汉、宋晓东三个课题组与南科大、美国和土耳其等国内外专家合作,利用雷达影像大地测量和地震学观测方法发现该地震序列还引发了一系列不为人知的断层滑动事件,这些事件可能对地震物理学和地震灾害评估产生深远影响。相关成果近期发表在《AGU Advances》。
当前学界普遍认为断层滑动有快速滑动的普通地震和缓慢滑动的慢滑事件(SSEs)两种模式。普通地震通常具有较高的应力降,并产生地震波,而慢滑事件则应力降较低,且滑动速度较慢。然而,是否存在一种介于普通地震和慢滑事件之间的断层滑动模式,一直是地球物理学界关注的焦点。
研究团队利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,对2023年土耳其地震序列进行了详细的监测,在距离主震破裂带100-300公里的区域内发现了八处局部地表变形区域,这些区域与活动断层相关,表明这些变形是由主震触发的断层滑动事件。其中两个事件(S1和S2)是常规地震,但其地震波形被主震产生的地震波掩盖。另外两个“类地震”事件(A1和A2)则表现出高应力降(4-6 MPa),但没有产生明显的高频地震波或余震,表明它们可能代表了一种新型的断层滑动模式。有趣的是,所有这些事件均未被常规地震目录记录,表明它们是“隐藏”的断层滑动事件。
特别值得注意的是,A1和A2两个事件表现出高应力降(约4-6 MPa),但并未辐射出可检测到的高频地震波,也没有产生局部余震。这种“沉默”的断层滑动事件可能代表了一种新的断层滑动模式,介于普通地震和慢滑事件之间。这种新型断层滑动模式的发现,填补了地震学中关于断层滑动模式的空白。首先,这种新型断层滑动模式的存在表明,断层滑动并非只有普通地震和慢滑事件两种极端形式,而是存在一个连续的谱系。其次,这种“沉默”的高应力降断层滑动事件可能对局部地区的地质结构和地震活动产生重要影响,但它们未被常规地震监测系统记录,因此在评估地震灾害时可能会被忽视。
2023年土耳其卡赫拉曼马拉什地震序列及其引发的断层滑动事件展示了从超剪切快速破裂到慢断层蠕变的广泛断层滑动模式。新型“无震”高应力降断层滑动事件的发现表明断层滑动模式之间存在连续性。未来研究人员需要对其他大地震进行类似的InSAR监测,以确定这种新型断层滑动事件是否普遍存在。这一研究不仅为地震学提供了新的视角,也为评估和预防地震灾害提供了新的思路。
本文第一作者为我所博士后罗恒,助理教授王腾为通讯作者。研究得到了基金委创新群体项目和青年基金项目的资助。
文章链接:
Luo, H., Zhou, Y., Zhao, Z., et al. (2025). A new fault slip mode unveiled in the regional dynamic triggering of the 2023 Turkey Kahramanmaras earthquake sequence. AGU Advances, 6, e2024AY001457. https://doi.org/10.1029/2024AV001457
说明:2023 年卡赫拉曼马拉什地震序列引发的浅层断层滑动事件。S1、S2 和 A1‒ A6 为八个“隐藏”的断层滑动,“S “和 ”A "表示地震和非地震事件。红色和蓝色方框表示变形区域,插图中显示的是合成孔径雷达干涉图。彩色沙滩球表示 InSAR 观测到的四个“类地震”事件(S1-S2、A1-A2)的震源机制解。