斷層幾何作為同震和震后過程的一階控制因素，決定了破裂的啟動、傳播與終止，也主導(dǎo)震后應(yīng)力的重新分布，進而影響地震的規(guī)模與余震的演化。從斷層階躍、彎曲、傾角變化到分叉，不同尺度上的幾何形態(tài)均已得到廣泛關(guān)注。然而，前人工作多聚焦于單一幾何特征，對多重幾何因素的聯(lián)合控制作用仍缺乏系統(tǒng)研究，制約了對復(fù)雜斷層體系的認識。

近日，中國地震局地球物理研究所博士研究生李君、彭朝勇研究員、中國地震局地震預(yù)測研究所房立華研究員，聯(lián)合北京大學、加州理工學院和法國格勒諾布爾-阿爾卑斯大學等機構(gòu)學者，以2022年青海門源Mw6.6地震為例，深入探討了復(fù)雜斷層幾何形態(tài)對同震—震后過程的聯(lián)合控制機制。

圖1. 2022年青海門源Mw 6.6地震的構(gòu)造背景

基于匹配濾波方法，從連續(xù)波形中檢測并精確定位了2022年門源地震的4,200多次余震，勾勒出發(fā)震斷層的精細幾何形態(tài)。結(jié)合地質(zhì)調(diào)查、同震滑動模型及重復(fù)地震分析，研究團隊發(fā)現(xiàn)門源地震存在多重斷層幾何不連續(xù)——階躍、彎曲、傾角變化與分段并存。這些復(fù)雜斷層幾何猶如"屏障+能量聚集器"：同震階段，斷層彎曲迫使地表破裂止步，并產(chǎn)生了異常高滑移；震后階段，斷層傾角變化與分段導(dǎo)致了約5km的余震空區(qū)，余震時空分布呈獨特的"W型"，且出現(xiàn)兩個獨立的擴展前緣。檢測到的兩組重復(fù)地震序列恰好分布在余震擴展的邊緣，揭示了震后的余滑分布，表明震后過程是斷層幾何與無震滑移共同控制的結(jié)果。

本研究發(fā)現(xiàn)，與單一幾何變量相比，在復(fù)雜幾何條件下，斷層形狀變化本身即可對同震破裂和震后過程起屏障與調(diào)節(jié)作用。在此條件下，復(fù)雜斷層幾何容易充當屏障與能量聚集器，顯著增加局部的地震危險性。

圖2 地表破裂、余震分布及同震滑動分布

圖3 . 余震分布及余震的“W型”時空遷移

研究成果于2026年發(fā)表在《Seismological Research Letters》（Li, J., L. Fang, L. Zhang, C. Peng, Y. Zhou, L. Zhao, and A. Replumaz. 2026. Coseismic Rupture and Aftershock Migration Governed by Multiple Fault Geometries: The 2022 Mw 6.6 Menyuan Earthquake, Seismol. Res. Lett., doi: 10.1785/0220250355）。本研究受國家自然科學基金項目（42374081）、應(yīng)急部重點科技計劃項目（2024EMST040402）等共同資助。本研究的目錄可從Github下載，網(wǎng)址為https://github.com/junlysky/catalog_menyuan.

【作者簡介】

第一作者：李君，副研究員，在職博士生。主要從事微震檢測與定位、重復(fù)地震等方面的研究。

通訊作者：房立華，研究員，主要從事人工智能地震學、地震精確定位和深部結(jié)構(gòu)成像研究工作。Email：fanglihua@ief.ac.cn。