1月19日,《科學(xué)》雜志刊發(fā)了一項中外科學(xué)家合作的研究成果,該研究團隊完成震后快速高精度地表破裂記錄,強調(diào)地震中地表最大位移不一定出現(xiàn)在震中位置,這為大型走滑型地震事件導(dǎo)致的地表變形、破裂在復(fù)雜斷層系統(tǒng)之間的傳播機制提供重要參考。
“我們進行了一個月的現(xiàn)場考察,包括無人機航拍、野外地質(zhì)考察(對斷層造成的地表位移進行詳細測量),將收集到的無人機數(shù)據(jù)建模處理,相較衛(wèi)星數(shù)據(jù),我們的數(shù)字填圖精度達到厘米級,是非常及時、高精度的震后地表記錄。”上述論文第一作者、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院博士生孟建南說。
2017年開始,研究團隊在土耳其開展新構(gòu)造和大地構(gòu)造演化研究。2023年2月6日,土耳其東部大地震是該區(qū)21世紀以來破壞性最大的地震事件。
首震發(fā)生后第十天,科斯基教授研究團隊成員孟建南到達震區(qū),與項目組海外合作者成員土耳其中東技術(shù)大學(xué)地質(zhì)工程學(xué)院院長、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)客座教授埃爾丁·博茲庫特教授共同開展震后地質(zhì)調(diào)查。
項目組在地表破裂痕跡被降雨、洪水、災(zāi)后重建以及其他震后變形作用破壞之前,對該次地震事件造成死海斷層、東安納托利亞斷層的地表位移進行系統(tǒng)實地測量,并選取代表性區(qū)域,對地震導(dǎo)致的地表破裂進行厘米級的無人機填圖,并以數(shù)字地圖形式永久保存。
研究團隊結(jié)合本研究開展的實地勘查結(jié)果、美國地質(zhì)調(diào)查局的地震數(shù)據(jù)和衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)地表最大位移并不一定出現(xiàn)在地震的震中,與此前普遍認為“震中為地表破壞最大位置”的觀點不同。
孟建南介紹,本次地震事件清晰地展示出,地表破壞最大的位置距離震中47.5公里,而地震震中位置未見顯著地表破裂,地震活動與地表破壞程度關(guān)系的復(fù)雜性,并非簡單距離關(guān)系。
因此,上述研究團隊強調(diào),地震震中并不一定是地表破壞程度最大的位置。
地表脆性變形如何響應(yīng)地震事件發(fā)生,其破裂過程和變形有哪些特征,它們在震區(qū)斷層系統(tǒng)之間如何傳遞?該研究團隊首次完整記錄震后地表變形的初始特征。
研究發(fā)現(xiàn),本次地震事件中,地表最大位移恰好位于斷層交匯位置,破裂通過交匯處沿東安納托利亞斷層繼續(xù)傳播,誘發(fā)新的大規(guī)模地震活動,該研究對傳統(tǒng)觀點“斷層的交匯處通常會限制破裂的傳遞”提出了挑戰(zhàn)。
該研究記錄的地表破裂和變形準確位置顯示,地震形成的新生破裂和斷層不僅會激活一部分先存的薄弱面(先存斷層面或巖體接觸面等),同時還會直接切過盆地中央和山脊形成全新的斷層。
“這對古地震研究提出了新思路,盆地和山脊也可能有地震記錄,常規(guī)古地震勘察工作往往會忽略這些地方,這意味著部分古地震事件可能沒有被統(tǒng)計。”孟建南說。
據(jù)介紹,這項研究及時記錄了震后地表的破裂特征,清晰展示其在不同斷裂系統(tǒng)中的傳播規(guī)律,揭示多個轉(zhuǎn)換型板塊邊界對板塊運移的響應(yīng)和形成災(zāi)難型地震事件的具體過程,為進一步研究地震事件對人類社會的直接影響提供重要參考資料。