科研动态 | 我院博士研究生陈健龙在GRL上发表文章:摩擦非均质性控制 2023年土耳其双震的滑动分配与地震危险性

发布人:黄荣 编辑:张耀中

    近日,我院博士研究生陈健龙与导师张培震等人在地球物理学的权威期刊《Geophysical Research Letters(Nature Index期刊之一,JCR: 4.6/Q1)上发表了关于2023年土耳其双震震后形变和地震危险性的最新研究成果,文章题目为“Frictional Heterogeneity Governs Slip Partitioning and Seismic Hazard in the 2023 Turkey Earthquake Doublet”。

    202326日,土耳其先后发生Mw7.8Mw7.6地震,其发震断层分别是东安纳托利亚断裂带(EAFZ)和Çardak断裂(CF)(图1a)。尽管此双震破裂过程复杂,但断层摩擦特性从根本上控制着地震的成核、传播与停止。虽有研究已初步揭示EAFZCF的滑移特征,但尚未明确其摩擦特性、滑动行为与地震危险性的关系。

图1  2023土耳其双震的构造背景与震后地表形变特征

    为此,团队搜集了2023年土耳其双震在震后2年的Sentinel-1数据,基于小基线集(SBAS)时序InSAR技术获取了初步的InSAR震后形变速率场(图1b—d)。为提高震后形变时序的信噪比,团队利用了独立成分分析(ICA)技术成功分离构造形变与其他残余噪声(图2)。基于高精度的震后形变时序和Okada弹性位错模型,反演得到EAFZ和CF在震后2年的断层余滑分布时序(图3)。在速率-状态摩擦框架下,研究定量估计了发震断层在震后稳定区域内的摩擦特性参数(a-b)(图4)。

图2  基于独立成分分析(ICA)的InSAR震后变形信号分离与验证

    

图3  Çardak (CF)与东安纳托利亚断裂带(EAFZ)上同震变形与震后余滑的空间互补性
图4  2023年土耳其双震的摩擦特性参数(a−b) 空间分布与模型验证

    文章结论如下:

    12023年土耳其双震的同震滑动与震后余滑呈现空间互补关系,而断层面上的摩擦非均质性很可能是同震破裂与震后余滑发生空间分离(滑动分配)的主导因素;

         2. EAFZCF断层的滑动行为具有明显的深度依赖性。同震破裂主要发生在浅部(0-15公里),该区域摩擦特性参数 (a-b)值较低,易于失稳;而震后余滑则集中在较深区域(15-30公里),(a-b)值较高表现为稳定的无震滑动;

         3. 高摩擦特性参数(a-b)(速度强化)区域主要发生余滑,能有效阻止地震破裂的传播;而低或接近零的 (a-b过渡区域,则易于发生同震破裂并聚集大量早期余震。这揭示了摩擦非均质性可能控制着EAFZCF断层的地震成核和停止。

   研究成果以我院博士研究生陈健龙为第一作者,发表在国际顶级期刊《Geophysical Research Letters》:

      Chen, J., Zhang, P., Qiao, X., Huang, Z., & Lu, L. (2026). Frictional heterogeneity governs slip partitioning and seismic hazard in the 2023 Turkey earthquake doublet. Geophysical Research Letters, 53, e2025GL119502.(https://doi.org/10.1029/2025GL119502)