科研动态 | 我院博士后杜朋在npj natural hazards上发表文章：南海北部被动大陆边缘新发现板内断裂的海啸潜力评估

尽管被动大陆边缘长期以来被认为地震活动性较低且海啸潜力有限，但历史记录表明，这类构造环境中的活动断层曾孕育强震并引发海啸。最近，我院博士后杜朋与合作导师张培震院士和李琳琳教授等在《npj natural hazards》（2024年创刊）上发表研究论文，对南海北部被动大陆边缘新发现的陆坡断裂带琼东南段（图1）的海啸潜力进行了评估，量化了该断裂的海啸危险性。

图1南海北部地震构造与代表性历史地震及海啸

研究采用Zeng et al.（2024）基于最新地球物理数据约束的陆坡断裂带琼东南段断层参数，构建了280个不同震源机制的地震情景（Mw6.6~8.0），并引入随机震源模型以考虑地震破裂的非均匀性（图2）。基于COMCOT数值模型对海啸生成与传播过程进行模拟，结果表明，海啸波传播受区域海底地形控制，导致波能主要沿垂直断层走向的方向传播，并快速穿越琼东南深海盆地抵达西沙群岛，而在向北部湾和广东海岸传播时，由于经过浅水大陆架，到时显著延迟（图3）。该断裂带发生Mw7.4以上地震可产生具有区域影响的海啸。在极端Mw8.0情景下，琼东南沿岸的最大海啸波幅可超过7 m，西沙群岛超过6 m。受中建南海岭影响，越南海岸也面临超过5 m的海啸威胁（图4）。

研究指出，对于华南沿海，陆坡断裂带构成了"同震海底滑坡等多机制-短预警时间"的近场海啸威胁，这与马尼拉俯冲带地震海啸的威胁相比，更加难以预测预警。本研究强调了南海北部板内地震海啸的潜在威胁，并指出研发针对近场海啸预警技术的必要性。

图2 陆坡断裂带琼东南段地震剖面与非均匀滑动分布构建

a–d 地震剖面图，修改自（Zeng et al., 2024）；e 各震级对应的第20个破裂模型的非均匀滑动分布。

图3 海啸传播图

图4 琼东南海岸、西沙群岛和越南海岸在Mw 7.4~8.0情景下的海啸模拟结果

除了地震触发海啸灾害之外，琼东南地区需特别关注同震海底滑坡及其触发海啸的链式灾害风险。该链式风险并非理论推测——琼东南实际上已经发生过相关链生灾害。例如，1992年1月5日海南岛西南海域M 3.7地震后，海南岛沿海三亚、东方等5个潮位站记录到最大振幅78 cm的海啸波，这是南海北部首次有仪器记录的海啸事件。由于该地震震级远低于通常认为具备海啸触发能力的震级（Mw6.5），且琼东南陆坡是海底滑坡高发区，因此已有研究推测此次海啸由地震触发的海底滑坡所致。

这一案例并非孤例，南海北部具备发生类似同震海底滑坡灾害的客观条件。南海北部海域发育有滨海断裂带与陆坡断裂带两条活动断裂。同时南海北部陆坡接收来自红河、珠江等多个河流系统的巨量细粒沉积物供给，形成厚层沉积体，并广泛分布着规模、时代各异的海底滑坡。尤其值得关注的是陆坡断裂带，其紧邻陆坡，一旦发生强震，极可能触发海底滑坡并引发海啸。2006年我国台湾岛西南近海发生Mw 7.0屏东地震触发的海底滑坡导致14条海底光缆断裂，严重影响东南亚及全球通信，并且产生了影响台湾岛南部和华南沿岸的区域海啸。

该研究由国家重点研发计划（编号：2023YFC3008600）、广东省引进创新创业团队（编号：2021ZT09H399）以及南方海洋科学与工程广东省实验室项目（编号：SML2024SP031、SML2024SP010）联合资助。杜朋博士为论文第一作者，李琳琳教授和中国科学院深海科学与工程研究所王大伟研究员为通讯作者，合作者包括我学院曾凡长博士生、李志刚副教授、王伟涛教授和张培震教授。

论文信息：Du, P., Li, L., Zeng, F., Wang, D., Li, Z., Wang, W., Zhang, P. Tsunamigenic potential of a newly identified intraplate fault on the passive continental margin of the Northwestern South China Sea. npj Nat. Hazards3, 30 (2026). https://doi.org/10.1038/s44304-026-00185-9.

延伸|课题组近两年与本论文相关研究成果

Hu, G., Li, L., Satake, K., Wu, T.-R., Wang, P., Doong, D.J., Liu, P.L.-F., 2024. Source characteristics of the 2006 Pingtung earthquake doublet off southern Taiwan and the possible contribution of submarine landslides to the Tsunami. Earth and Planetary Science Letters 643, 118921. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118921.

Lv, L., Li, Z., Wang, D., Wang, W., Dai, X., Zeng, F., Li, L., Liang, H., Hui, G., Long, W., Zhang, P., 2024. The latest activity of the slope fault zone (Pearl River Mouth) in northern South China Sea and implications for earthquake hazard assessments. Marine and Petroleum Geology 166, 106937. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.106937

Zeng, F., Wang, D., Li, Z., Wang, Weitao, Dai, X., Sun, Y., Lv, L., Wang, Weiwei, Zheng, Y., Su, Z., Long, W., Hui, G., Zhang, P., 2024. The discovery of an active fault in the Qiongdongnan Basin of the northern South China Sea. Marine and Petroleum Geology 163, 106777. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2024.106777.

Dai, X., Li, Z., Hu, L., Zhang, P., Yang, X., Almeida, R., Li, G., 2024. Exploring Fault Geometry and Holocene Deformation of the Littoral Fault Zone within the Seismic Gap South of Greater Bay Area, China. JMSE 12, 1350. https://doi.org/10.3390/jmse12081350.

Du P., Li L L., Kopf A., Wang D W., Chen K J., Shi H B., Wang W T., Pan X Y., Hu G., Zhang P Z., 2025. Earthquake-induced submarine landslides (EQISLs) and a comparison with their terrestrial counterparts: Insights from a new database. Earth-Science Reviews, 261, 105021.https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.105021.

杜朋, 李琳琳, 王大伟, 曾信, 施华斌, 陈克杰, 李志刚, 王伟涛, 张培震, 2025. 全球地震-滑坡-海啸灾害链数据库的建立及链生机制分析. 科学通报 70, 567–584.https://doi: 10.1360/TB-2024-0994.

李志刚, 张培震, 王伟涛, 代向明, 曾凡长, 李琳琳,王大伟, 杨小强, 郝明, 惠格格, 梁 浩, 闫永刚, 张逸鹏, 田晴映, 许斌斌, 孙文, 2025. 南海北部大型活动断裂结构和全新世活动性研究. 大地构造与成矿学 49, 1027–1035.https://doi: 10.16539/j.ddgzyckx.2025.00.022.

章紫喻, 李琳琳, 王培涛, 许斌斌, 高义, 李志刚, 王伟涛, 2025. 1994年台湾浅滩地震海啸模拟及灾害警示. 大地构造与成矿学, 49 (05): 1101-1116. https://doi: 10.16539/j.ddgzyckx.2025.05.004

供稿：杜朋

初审：董晓涵 黄荣

审核：郑义 徐永怡

审核发布：孔晓慧