新的地震斷層模型顯示“穩定”斷層可能是大規模地震的關鍵誘因＊

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新的地震斷層模型顯示“穩定”斷層可能是大規模地震的關鍵誘因＊

2013年1月9日，Nature發表有關地震發生機理及斷層行為的文章，文章認為：引發大規模地震最關鍵的因素在于“穩定”斷層，而非活動斷層。這一觀點顛覆了“活動斷層是導致地震發生的直接原因”的傳統觀點。

在地震發生時，地面運動是斷層兩盤相對快速移動或滑動釋放能量的結果，其相對運動的平均速度約為每秒3英尺（約0.91m）。并非所有的斷層移動都如此之快，有些斷層運動表現為緩慢滑移即蠕變，通常被認為是穩定的。一般認為，斷層的這種蠕變是持續的，并且不利于產生快速滑動而引發地震。但新的斷層運動模擬顯示上述常識可能并不正確。

斷層滑動，無論其速度快或慢，都是由于作用于斷層的壓力和摩擦力之間相互作用的結果，而斷層壓力和斷層滑移阻力取決于多種因素，如液體在地殼巖石中的滲透行為。據此，研究小組根據基于實驗的復雜摩擦定律和流體行為創建了斷層模型，實現對壓力下的斷層運動的數值模擬。該方法的獨特之處在于，它能夠實現在同一物理模型中重現整個斷層運動的全過程，包括地震成核、動態破裂、震后滑移、震間變形和大型地震模擬。而其他的方法通常僅關注其中的部分現象。除模擬上述斷層行為外，研究人員同時對斷層模型賦以現實斷層參數，參數設置采用1999年7.6級臺灣“9·21”大地震的實驗測量樣本。

目前，利用該模型已經能夠定性地重現2011年日本“3·11”大地震。研究人員認為，該地震發生的震中位置在地震之前為穩定斷層帶。研究發現，穩定斷層保持緩慢的蠕變和對地震發生阻礙作用只是暫時的，隨著時間推移，動態破裂將穿透上述穩定區域，而最終導致板塊的大規?；?。這意味著比目前地震學家所預測的更大的地震將在世界許多地區發生。也就是說，這些地區具有發生地震的潛在危險性，需要進行重新評估。

該模型對于認識地震發生機理十分重要，據此可以減輕和避免潛在的災難性后果。同時也可以利用該模型分析地震如何受其他附加因素的影響，如因地熱能開采和CO2封存所產生的人為擾動。未來研究人員還將對模型進行優化，將現實斷層的幾何學特征納入其中，以更全面地認識地震災害。

P315.9；

A； doi：10.3969／j.issn.0235-4975.2013.03.001

來源：Nature，2013，

10.1038／nature11703，published online 09Tanunary 2013

2013-02-18。

原文題目：Stable creeping fault segments can become destructive as a result of dynamic weakening

（中國科學院國家科學圖書館蘭州分館／中國科學院資源環境科學信息中心 王立偉 譯 張樹良校）

（譯者電子信箱，王立偉：wanglw＠llas.ac.cn）