三年小震如何“攒”出7.5级能登强震?。 当地时间2024年1月1日16时许,日本石川县能登半岛连续发生多次地震,最强矩震级达7.5级,多地发布海啸警报。
据报道,自2020年12月以来,该地区的地震活动十分活跃,截至2023年12月底,震度为1以上的地震发生超500次。
中南大学地球科学与信息物理学院教授许文斌团队,联合美国加州大学伯克利分校、东京大学、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、成都理工大学等合作伙伴,揭秘能登地震的级联破裂机制,首次揭示了流体弱化断层强度、为强震发生创造条件并在震后触发地震群的关键机制。该成果近日发表于Science Advances。中南大学为论文第一完成单位,许文斌为论文唯一通讯作者。
强震的超长前奏
这场矩震级7.5级的强震,成为能登半岛有仪器记录以来最强烈的一次震灾,造成房屋倒塌、道路损毁、大面积停电和火灾,日本政府将其定为极严重灾害。
这场地震之所以引起全球关注,不仅在于其破坏性,更在于它的超长‘前奏’。许文斌表示,自2020年起,震中周围已持续三年多的中小型地震群不断活跃。这些小震也引起了科学家的诸多讨论。
长期致力于地震研究的许文斌,对每一次大地震几乎都会投入精力展开深入研究。能登地震发生后,他就注意到了异常:一般来说,小震频繁后要么慢慢平静,要么发生一次中等地震释放能量,像能登这样持续三年小震后突然爆发矩震级7.5级的情况,在全球地震记录里都很少见。
许文斌在甘肃观察海原断裂带老虎山断层。受访者 供图
位于甘肃的海原断裂带老虎山断层。受访者 供图
许文斌带学生观察海原断裂带老虎山断层。受访者 供图
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据介绍,该研究结果不仅揭示了能登地震的成因,也为理解复杂地震群的演化提供了观测证据和理论框架。更重要的是,这一发现对地震风险评估和减灾预警具有现实意义。
论文审稿人表示,该研究对2024年7.5级能登地震进行了全面细致的分析,重点探讨了复杂地震群断层在破裂过程和余震活动中的作用,包括主震断层与地震群断层之间的相互作用、延迟破裂机制,以及级联破裂特征。研究结果强调了断层非均质性和流体在控制主震破裂及余震活动中的关键作用,有望在复杂断层系统,尤其是地震群断层区域内的地震破裂动力学理解方面作出重要贡献。
虽然人类还无法阻止地震的发生,但通过科学研究我们可以更了解它、更警惕它,从而减少灾难带来的损失。许文斌表示,许多地震活跃带如我国西南的川滇地区,同样存在类似的复杂断层环境。团队将开展持续研究,如果能识别出哪些中小型地震事件可能演化成强震,就能更有针对性地开展防灾、减灾工作。(来源:中国科学报 王昊昊)
相关论文信息:https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adv6771
作者:许文斌等 来源:《科学进展》