第一幅地震断层带高精度图像改变了我们对地震的认识
最新研究表明，俯冲带的地震发生在复杂的断层平面网络中，而非单一平面上。这一发现源自在厄瓜多尔收集的详细地震数据，并通过人工智能进行了分析，对地震应力如何释放的传统观点提出了挑战。这项研究还对余震的行为提出了新的见解，可能会对未来俯冲带的地震建模和风险评估产生重大影响。
地震通过沿单一断层面的单次强震释放应力的观点可能需要纠正。卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）与德国地球科学研究中心（GFZ）及其他国际机构合作开展的最新研究表明，地震发生在包含多个断层面的区域内，其中一些断层面是平行的。
据作者称，研究结果有助于为俯冲带的地震和地震灾害创建更逼真的模型。该研究发表在《自然》杂志上。
由第一作者、来自 KIT 的 Caroline Chalumeau 领导的国际研究小组对南美洲西海岸厄瓜多尔的一系列地震进行了调查。在那里，太平洋板块俯冲到南美洲大陆板块之下。俯冲反复导致非常剧烈的地震。最近在台湾发生的一系列地震也可归因于俯冲作用，其中 4 月初发生的主震造成 9 人死亡，并给台湾东海岸造成广泛破坏。
草图显示了 100 米至 600 米厚的地震带，断层面（5 米至 20 米厚）和断裂就位于其中。资料来源：Caroline Chalumeau 博士、Hans Argurto-Detzel 博士、Andreas Rietbrock 教授、Michael Frietsch 博士、Onno Oncken 教授、Monica Segovia 博士、Dr.Onno Oncken 教授、Monica Segovia 博士、Audrey Galve 博士：俯冲界面多断层网络的地震学证据。自然》，2024 年。DOI: 10.1038/s41586-024-07245-y
研究小组分析的厄瓜多尔系列地震始于 2022 年 3 月 12 日，止于 2022 年 5 月 26 日。最严重的地震（5.8 级）发生在 3 月 27 日，并在短时间内引发了许多较小的余震。当时，该地区有一个由 100 个地震仪组成的密集网络。该网络是为"佩德纳莱斯地震断裂带俯冲断层高分辨率成像"（简称 HIPER）近海实验而建立的。
研究人员利用 HIPER 试验提供的异常详细的数据，并利用人工智能技术，以极高的分辨率绘制了 1500 多次地震及其各自在 15 至 20 公里深处的断层平面图。第一作者、来自 KIT 地球物理研究所（GPI）的 Caroline Chalumeau 博士说："我们观察到，地震的震级发生在原发区域（即所谓的主震）和次生区域（即余震）。在原发区域内，我们观察到地震发生在几个不同的断层面上，而且往往相互重叠。在一些地方，出现了平行的地震活动平面，而在另一些地方，只有单一的地震活动平面"。
地震的平行性与具体深度无关。GPI 的安德烈亚斯-里特布洛克（Andreas Rietbrock）教授说："有迹象表明，以前那种认为应力是由沿单一断层面的单一强震释放出来的观点可能已经成为过去。相反，我们更应该谈论的是在一次地震中一系列断裂释放的断层网络"。
对厄瓜多尔地震系列的分析还提供了有关余震的新见解。Chalumeau 说，这些余震首先发生在主震震中附近，然后逐渐向其他方向传播。她由此得出结论，余震在该地区的传播主要受余震滑动控制。德国地球物理学和天文学研究中心的 Onno Oncken 教授说："通过这项工作，Caroline Chalumeau 的团队首次展示了地震板块边界的清晰地震学图像。一方面，它证实了现有的地质观测结果，另一方面，它成功地用一种新方法解释了余震的传播。因此，以前关于流体扩散导致余震等假设被推翻了"。
"研究结果对于评估俯冲带的地震风险也非常重要。"安德烈亚斯-里特布洛克说："这项研究将影响未来的地震建模，同时也会影响无地震滑动建模，即没有地震的板块运动。"
编译来源：ScitechDaily
