科研动态 | 我院博士研究生龙伟旺在GRL发表文章：活动褶皱在大型逆冲地震破裂终止中的作用

      近日，betwey官网李志刚副教授团队联合中石油勘探院西北分院、圣地亚哥州立大学、艾米利亚大学，在大型逆冲地震破裂终止机制方面取得突破性进展。相关成果发表在地球物理学领域的国际顶级期刊《Geophysical Research Letters》（Nature Index期刊之一，JCR：4.6/Q1），题目为“Role of active folding in rupture arrest of a great thrust earthquake”。

      在地震危险性分析中，准确评估震区活动断层的潜在破裂长度及震级至关重要，其中，地震破裂的终止模式在确定破裂长度方面起着决定性作用。然而，大型逆冲地震往往表现出复杂且不规则的破裂特征，其破裂终止于断层阶步或分支的情况远少于走滑型地震。因此，仅依赖断层几何不规则性进行分段，可能难以全面理解逆冲型地震的破裂终止模式，也在一定程度上制约了汇聚背景下的地震风险评估与预警精度。

      本研究聚焦于1906年发生在北天山褶皱冲断带的M 8.0级玛纳斯地震（图1）。该地震成核于准噶尔南缘逆冲断层约20 km深处，向上破裂至地表，形成了约130 km长的地表破裂带，贯穿整个霍尔果斯–玛纳斯–吐谷鲁断层-褶皱带。然而，其破裂终止位置并未发现明显的断层几何拐折、岩性差异或地貌边界，因此破裂终止机制长期存在疑问。本研究选取玛纳斯地震破裂终止东端的小独山背斜为研究对象，基于高精度地形数据、二维地震反射剖面、野外调查及历史地震目录，探讨了玛纳斯地震向东破裂的终止与小独山背斜生长活动之间的关系，主要结论如下：

      (1) 发现小独山背斜是一个正在形成的活动褶皱，而非吐谷鲁背斜的东倾伏端。证据包括四方面：沿背斜走向的缩短量和地形分布，都显示小独山区域存在异常高值；小独山与吐谷鲁背斜之间地层倾向相反 (图2)；背斜后翼生长地层揭示其形成年龄约0.8 Ma，远小于吐谷鲁背斜形成时间 (图3)。

      (2) 确定玛纳斯地震向东破裂终止并非因断层几何复杂性所致。基于准噶尔南缘逆冲断层的三维断层模型，发现该断层在小独山背斜深部并无明显几何及形态变化，因此玛纳斯地震并非因断层几何复杂性而终止 (图4)。

      (3) 揭示小独山活动褶皱和玛纳斯地震向东破裂终止可能是一个“先有鸡还是先有蛋”关系。通过分析1970年以来的微震数据，发现小独山背斜区存在一个明显的地震群，而整个霍尔果斯–玛纳斯–吐谷鲁断层-褶皱带地震活动稀疏 (图5)。研究推测，这些微震可能与该褶皱的持续活动相关，它们的产生逐步释放区域应力并形成能量低值区，从而阻碍大地震传播。另一种可能是，这些微震为玛纳斯地震的余震，并进一步促进了小独山活动褶皱的生长。

      (4) 提出汇聚带大型逆冲地震破裂终止的另一种机制。结合全球其它汇聚带典型逆冲地震案例 (图6)，并与走滑地震破裂终止的模式进行了对比，提出大型逆冲地震破裂终止不仅受控于断层自身几何特征，同时也可能受到其它外部构造阻挡的影响。

      论文第一作者为我院博士研究生龙伟旺，通讯作者为我院李志刚副教授和中石油勘探院西北分院王彦君研究员，合作者包括张培震院士、王伟涛教授，以及Rafael Almeida教授、 Giovanni Camanni教授：

      Long, W., Li, Z*., Wang, Y*., Almeida, R., Camanni, G., Sun, C., et al. (2025). Role of active folding in rupture arrest of a great thrust earthquake. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL117527. https://doi.org/10.1029/2025GL117527.

排版：熊黎

编辑：马小玥

初审： 黄荣 王玉琨

审核： 郑义 徐永怡

审核发布：孔晓慧