非均匀断层上的破裂传播及对震级预测的挑战

作者:杨宏峰; 姚素丽; 陈翔
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发震断层潜在地震的震级和地震动预测对于地震灾害区划、防震减灾具有重要意义。由于断层带本身的非均质性,如断层几何结构、介质结构和应力分布的不均匀性,准确预测震级面临许多挑战。本文简要回顾了影响地震裂缝扩展和震级的因素,指出了应力分布状态、断层孕震带规模和断层带介质结构对裂缝扩展过程的影响。在非均匀应力分布下,震级强烈依赖于破裂的起始位置(震中),即震中与震级之间存在“测不准”关系,震中还控制着破裂是否延伸到地表。走滑断层带的发震带规模(倾斜深度)控制着断裂是否发展为“逃逸型”地震。断裂带附近的介质结构对断裂方向和伸展规模有重要影响。未来,通过密集的高山观测可以获得高分辨率的断层带结构,结合实验室对流变性质的测量,推断出流变发震断层的构造,为描绘可能发震的凹凸体提供支持。鉴于震中对震级的影响,可以通过断裂动力学模拟进行数值试验,结合大地测量观测、地震学观测和实验室摩擦试验结果,探索可能发生强震的震中区域,为现场观测提供参考,动态数值模拟的结果还可以弥补大地震近场地震动观测数据的不足,为基于地震物理过程的灾害区划提供参考