我校熊熊教授团队提出了评估地震潜能的新方法

（通讯员 蒋冰）近日，由地球物理与空间信息学院熊熊教授带领的地震与地球动力学团队与国内外合作者，在国际知名学术期刊《自然-通讯》（Nature Communications）发表了题为《基于震源物理的安宁河-则木河断裂的现今地震危险性评估》的学术论文。论文通过近断层密集GNSS观测反演获取了安宁河-则木河断裂的精细断层闭锁状态，并在此基础上结合地震破裂动力学理论评估了这个断裂目前的地震潜能。地球物理与空间信息学院刁法启教授为论文第一作者和通讯作者，南京大学翁辉辉副教授为论文共同通讯作者。

地震是人类面临的最严重自然灾害之一，而中国又是地震灾害最严重的国家。因此，加强地震科学研究，深入认识地震机理对提升我国综合防震减灾能力具有重要的科学意义和社会价值。其中，客观评估重点断层的地震潜能，包括发震位置、破裂尺度和最大震级，是中长期地震危险性评估的重要内容。目前，学者一般结合历史地震破裂空段和上次强震的离逝率来评估可能的发震位置和地震大小，具有较大主观性和不确定性。

图1.安宁河-则木河断裂构造背景图（A）和反演的断层精细闭锁率分布（B）。图A中黑线表示区域活动构造断裂，蓝色箭头表示GNSS速度场。图B表示反演得到的断层闭锁率分布，从蓝色到红色表示断层闭锁程度逐渐增加。

论文基于研究团队近年来发展的粘弹性地震周期变形模型，以近断层密集GNSS观测为约束，反演获取了安宁河-则木河断裂带的精细闭锁状态（图1）。结果显示，这一断裂带上存在六个15-40km大小的强闭锁区域（凹凸体），是孕育和发生强震的可能区域。这一结果与历史地震的破裂范围存在较好的空间对应关系。结果还显示历史地震破裂往往终止在弱闭锁区，且小于7级的地震一般只破裂了单个凹凸体，而震级为7.5的大地震往往由两个凹凸体的级联破裂形成（图2）。同时，由断层闭锁状态估算的累计应力与地震b值存在一定的负相关关系（图2）。

图 2. 图A表示平均断层闭锁率沿走向的变化，橙色线段表示历史地震破裂范围（Wen et al.,2008）. 图B和C表示自上次强震发生后至今积累的剪切应力与b值的比较。图D表示根据断层闭锁率和破裂动力学理论估算的地震复发周期（黑线）与地震地质探槽结果（红色条棒）之间的对比。

图3. 基于断层闭锁状态和震源物理理论评估的安宁河-则木河断裂的地震潜能。图A表示1952年M6.8地震前积累的弹性能和破裂能,图B表示1952年地震前断层的地震潜能。图C-D与图A-B类似，但表示现今的情况。图片最上面表示地震活动性分布情况。

基于断层的精细闭锁状态和估算的滑动亏损，论文进一步给出了断层上积累的弹性能及发生破裂需要的破裂能，并根据地震破裂动力学理论，考虑两者之间的平衡评估了安宁河则木河断裂带目前可能的破裂范围和地震潜能，使评估结果具有了物理意义，减小了主观性（图3）。论文发展了一种基于震源物理和精细断层闭锁状态评估断层未来发震能力的有效方法，并在安宁河-则木河断裂系统得到成功应用，具有重要的科学意义和社会价值，值得进一步推广应用。

该研究由国家重点研发计划项目（2023YFC3007302）和国家自然科学基金项目（42374066, 41731072）联合资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-51313-w