2025年1月7日，青藏高原中南部發(fā)生MW7.1定日地震，這是繼2008年新疆于田MW7.1地震后，中國大陸再次出現(xiàn)的7級以上正斷型地震。事件造成126人遇難，最大烈度達Ⅸ度，地表破裂帶長約25-32km，最大垂直位移約2.5-3.0m。然而，在青藏高原的正斷層系統(tǒng)中，斷層的摩擦性質(zhì)、應(yīng)力/強度非均勻性以及孕震環(huán)境如何控制大地震的破裂行為仍不清楚。解答這些問題有助于深入理解大陸內(nèi)部正斷型地震的孕震機制與破裂機理，也直接關(guān)系到區(qū)域未來地震潛能與災(zāi)害風(fēng)險的評估。

為厘清本次正斷型地震的運動學(xué)破裂特征、致災(zāi)機理及其與孕震環(huán)境的關(guān)系，中國地震局地球物理研究所張旭副研究員團隊聯(lián)合華北水利水電大學(xué)和中國科學(xué)院青海鹽湖研究所，融合地震學(xué)和大地測量學(xué)觀測數(shù)據(jù)，綜合采用多臺陣反投影和有限斷層聯(lián)合反演兩種方法，對地震的時空破裂過程進行成像，并基于最終破裂模型計算了應(yīng)力降、輻射效率等震源動力學(xué)參數(shù)。研究顯示：

（1）定日地震平均破裂速度僅1.8-2.0km/s，相當于震源區(qū)S波速度的52%-58%；總體破裂持續(xù)約25-30s，呈現(xiàn)“先慢后快再慢”的北向單側(cè)擴展特征。

（2）地震初期（前6s）破裂傳播緩慢、滑動微弱，但伴隨強烈的高頻輻射；主滑移集中區(qū)（最大滑動量約5.0m）被觸發(fā)后，高頻輻射逐漸減弱，表現(xiàn)出高頻源與低頻滑移的時空互補（圖1）。

（3）應(yīng)力降為5.2MPa，明顯高于全球7級以上正斷型地震應(yīng)力降的中位值（≈3.0MPa）；輻射效率僅0.09，遠低于全球同類事件的中位值（≈0.44）（圖2），顯示絕大部分應(yīng)變能經(jīng)斷層摩擦與破裂耗散為熱能和破裂能。

（4）低破裂速度、高應(yīng)力降與極低輻射效率共同指示，此次地震受控于“不成熟”的孕震斷層環(huán)境——斷層幾何粗糙、強度不均且尚未經(jīng)歷多次重復(fù)滑移的“磨合”過程。

本研究表明，具有“破裂速度慢、應(yīng)力降高、輻射效率低”特征的正斷型地震，其能量釋放機制與常見的快速破裂地震存在顯著差異。提示我們在未來地震災(zāi)害評估中，需關(guān)注此類地震可能導(dǎo)致近斷層區(qū)域更復(fù)雜的強地面運動。本研究還進一步揭示了斷層結(jié)構(gòu)成熟度與震源動力學(xué)之間的潛在聯(lián)系，有助于理解青藏高原等活躍地區(qū)的發(fā)震模式。

圖1 定日地震時空破裂過程。（a）高頻能量及地震矩率釋放過程。（b）破裂激發(fā)的高頻源（彩色實心圓）以及對應(yīng)于低頻源的同震滑動的時空分布。

圖2 定日地震與先前發(fā)生的全球正斷型大地震的應(yīng)力降和輻射效率的對比。各子圖中紅色五角星代表2025年MW 7.1定日地震，彩色實心圓代表先前發(fā)生的不同矩心深度的全球MW≥7.0正斷型大地震。

研究成果于2025年發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《Geomatics, Natural Hazards and Risk》（Zhang, X., Yang, J., Yi, L., & Du, H. 2025. Overall-slow and dissipative rupture during the 2025 MW 7.1 Dingri, China earthquake. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 16(1). https://doi.org/10.1080/19475705.2025.2569798）。研究受科技部重點研發(fā)項目（2023YFC3007401）和國家自然科學(xué)基金項目（42304007, 42004003, 41974065）共同資助。

【作者簡介】

第一作者及通訊作者：張旭，男，副研究員。主要從事震源物理研究。Email：x_zhang@cea-igp.ac.cn。