学生科研｜海量余震记录揭示大地震震后余滑过程控制余震的发生

       地震预测仍是世界难题，孕震断层深埋于地下致使其对内部物性参数往往得不到直接有效观测是其原因之一。用于表征区域内震级大小随着时间变化规律的古登堡-里克特震级频度关系（即G-R定律）引入了简单变量b，该值（即b值）被认为具有反应当地应力水平的意义。随着近些年将AI技术引入到地震识别中，愈加完善的余震记录使通过分析震后b值时空演化来理解断层的应力演化成为可能。

       我院19级本科生黄凯腾以及唐立涛在导师冯万鹏副教授的指导下，通过分析2019年Mw 7.1美国加州 Ridgecrest地震余震数据集，获取了震后b值的时空演化特征，并揭示了余滑与b值时间演化上相似性。考虑到余滑过程的能量远超余震过程，得到余震受控于余滑过程的主要认识。

       在精细余震记录的辅助下，研究结果显示（图1）断层带内的b值在主震发生后约为0.6，震后3个月恢复至~1.0，达到震间水平。同时，b值恢复过程中，在深度方向上（图2）断层面的b值分布呈现空间各异性，其中各个断层单元上b值恢复速度在走向和深度上都有显著变化。结合震源物理滑动模型，我们认为震后均一的低b值是震中区域在同震滑动触发下高应力水平的表现，而后期受控于断层摩擦属性的横向各异性控制，余滑速率的差异性造成了b值在时空演化中的显著差异。因此，考虑到b值的时空演变与断层系统的摩擦属性间的关联关系，余震b值可以潜在作为定量化断层物性参数的直接观测，值得进一步研究。

图1 b值沿地震断裂带在水平投影（时间间隔30天）

       图2 沿Mw7.1地震断层b值演化图（时间间隔10天）。其中，黑色等值线为Mw 7.1主震的同震滑动，灰色点为M>3的余震分布。

       论文的第一作者黄凯腾和第二作者唐立涛是地球科学与工程学院2019级地质学（地球物理方向）专业本科生，指导老师冯万鹏副教授为论文的通讯作者。该文发表在经典地球物理学SCI期刊《Pure and Applied Geophysics》（Kaiteng Huang, Litao Tang, Wanpeng Feng.(2023). 

Spatiotemporal Distributions of b Values Following the 2019 Mw 7.1 Ridgecrest, California, Earthquake Sequence. Pure and Applied Geophysics. 2023. DOI: 10.1007/s00024-023-03286-y 

       论文链接：https://rdcu.be/ddyX9 

编辑：吕娟霞

初审：黄荣

审核：张照

审核发布：何晓钟