中大新聞網(wǎng)訊（通訊員喬鑫、周宇）長(zhǎng)約900公里的玉樹(shù)-甘孜-鮮水河斷裂帶（圖1）是全球地震活動(dòng)最頻繁的斷裂帶之一，自1700年以來(lái)發(fā)生了至少12次7級(jí)以上的大地震。盡管前人對(duì)該斷裂帶的歷史地震破裂與滑動(dòng)速率等開(kāi)展了大量研究，但基于有限的野外考察點(diǎn)并不足以定量評(píng)價(jià)該斷裂帶的應(yīng)變積累率和地震潛能。玉樹(shù)-甘孜-鮮水河斷裂帶作為巴顏喀拉塊體的南邊界，其運(yùn)動(dòng)學(xué)特征對(duì)于理解青藏高原東部的構(gòu)造變形模式也具有至關(guān)重要的意義。前人研究表明，該斷裂帶西部的玉樹(shù)-甘孜斷層與東部的鮮水河斷層在地震活動(dòng)性、滑動(dòng)速率等方面均存在明顯差異，但其成因尚不清楚。
圖1 玉樹(shù)-甘孜-鮮水河斷裂帶構(gòu)造背景圖
針對(duì)以上問(wèn)題，中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院的張培震院士、周宇教授，以及博士研究生喬鑫基于2014 -2021年的哨兵1號(hào)（Sentinel-1）雷達(dá)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，獲取了玉樹(shù)-甘孜-鮮水河斷裂帶的震間形變速率場(chǎng)（圖2），并利用跨斷層速率剖面反演了該斷裂帶各段的斷層運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域的地震活動(dòng)特性，對(duì)該斷裂帶的構(gòu)造成熟度、地震危險(xiǎn)性以及青藏高原東部的構(gòu)造變形模式等開(kāi)展了研究。
圖2 玉樹(shù)-甘孜-鮮水河斷裂帶升降軌衛(wèi)星視線(xiàn)向震間形變速率場(chǎng)（正值表示靠近衛(wèi)星）
研究結(jié)果表明，玉樹(shù)-甘孜斷層的左旋走滑速率約為5-6 mm/yr，遠(yuǎn)低于鮮水河斷層的12 mm/yr的滑動(dòng)速率（圖3）。二者滑動(dòng)速率的差異可能與巴顏喀拉塊體內(nèi)部不統(tǒng)一的變形模式相關(guān)：以龍日壩斷層為界，西側(cè)變形比東側(cè)表現(xiàn)得更為剛性（圖3）。玉樹(shù)-甘孜斷層與鮮水河斷層地震活動(dòng)的差異可能與它們的構(gòu)造成熟度有關(guān)（圖4）：玉樹(shù)-甘孜斷層較鮮水河更為成熟，斷層面凹凸體更為整合，所以更傾向于產(chǎn)生7級(jí)以上的大地震，如2010年玉樹(shù)地震；相反，鮮水河斷層除了7級(jí)以上地震外，也會(huì)存在許多6-7級(jí)的中小型地震（圖5），如2014年康定地震和2022瀘定地震。玉樹(shù)-甘孜-鮮水河斷裂帶各段應(yīng)變積累速率均較高，部分段落（如當(dāng)江斷層和甘孜斷層的馬尼干戈段）累積的地震矩足以產(chǎn)生7級(jí)以上的大地震（圖5）。由于鮮水河斷層更容易發(fā)生中小型地震，其地震危險(xiǎn)性也應(yīng)引起重視。
圖3 青藏高原東部構(gòu)造變形模式示意圖
圖4 玉樹(shù)-甘孜-鮮水河斷裂帶構(gòu)造成熟度示意圖
圖5 玉樹(shù)-甘孜-鮮水河斷裂帶應(yīng)變積累率與歷史地震破裂分布
上述研究以中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生喬鑫為第一作者，張培震院士與周宇教授為共同作者，發(fā)表于國(guó)際地學(xué)權(quán)威雜志Earth and Planetary Science Letters，題目為“Along-strike variation in fault structural maturity and seismic moment deficits on the Yushu-Ganzi-Xianshuihe fault system revealed by strain accumulation and regional seismicity”。
