研究人员提出，大陆转型大地震往往始于分支断层，这些断层可能是更大断层破裂的"匝道"。 这一假说如果得到证实，将对地震监测系统和备灾工作产生影响。自 2000 年以来，五次最大的大陆转换地震都发生在主断层的分支上，有两位研究人员预测，下一次此类大地震也将开始于分支或延伸断层。

去年在土耳其发生的 7.8 级 Pazarcık 地震就是此类破坏性大地震之一。 这次地震始于一条分支断层，2001 年西藏北部发生的 7.8 级可可西里地震、2002 年阿拉斯加发生的 7.9 级迪纳利地震、2008 年中国汶川发生的 7.9 级地震以及 2016 年新西兰发生的 7.8 级Kaikōura 地震也是如此。

全球约有 2.5 万公里的大陆转换断层，其中包括一些著名的断层，如圣安德烈亚斯断层、新西兰的阿尔卑斯山断层和土耳其的北安纳托利亚断层。 当它们断裂的时候，它们会从一个分支开始吗？

在地震学研究快报中，Temblor 公司的罗斯-斯坦因（Ross Stein）和加州大学洛杉矶分校的彼得-伯德（Peter Bird）提出，分支断层可以作为"匝道"，在更成熟的"超级高速公路"大陆转换断层上产生断裂。

他们承认，目前斯坦因和伯德的预测只是一个假设，还需要更多的检验。 但在这些断层上，平均每两到五年就会发生一次 7.8 级或更大的地震，所以我们不需要等待太久就能知道他们的预测是否成立。

斯坦因说："这在10年内是可以检验的。"他补充说，这些发现可能有助于调整地震预警系统，并可能改变现在对哪些断层进行仪器监测。

2023 年发生的土耳其地震促使研究人员思考大陆转型大地震起源于何处以及如何发生的问题。

斯坦因回忆说："7.8级地震竟然发生在一个小断层上......这似乎太离奇了，没有人会把它当作重要地震的候选地。因此，这就提出了一个问题：这只是一次畸形地震，还是这告诉了我们地震是如何开始的？"

研究人员回顾了过去 25 年发生的 7.8 级或更大的大陆转换地震，发现最大的五次地震都发生在分支断层上。 他们还发现了其他一些可能始于分支断层的同级地震--包括 1906 年摧毁旧金山的 7.8 级地震。

不过，斯坦因和伯德得出的结论是，分支断层并不是一些稍小地震的起源，包括 1990 年菲律宾吕宋岛 7.7 级地震和 2013 年巴基斯坦俾路支省 7.7 级地震。

在SRL论文中，研究人员讨论了为什么大地震可能不会从主转换断层本身开始，以及分支断层如何引发断裂。

斯坦因解释说，大陆转换断层的累积滑动"粉碎和剪切了断层周围约 100 米宽区域内的岩石"，形成了一种叫做"大熔岩"的岩石。 断裂和咀嚼过的岩石允许在很低的剪应力水平下发生断裂，从而减轻了导致大地震的应力积累。

岩粒之间有大量的孔隙空间，这些空间可能充满流体。 研究人员提出，如果地震发生在"匝道"上的分支断层，岩石剪切产生的突发性热量会"突然加热这些流体，使其膨胀，从而使断层突然变得非常湿滑，将其变成一条断裂高速公路，"斯坦因说。"如果这些分支断层以超剪切速度断裂，那么它们就有可能引发巨大的事件。如果分支断层以超剪切速度断裂--断裂本身的移动速度超过最强的地震波--它就会以高速飞向主断层，一下子把主断层踢得很重。"

斯坦因和伯德认为其建议的所有部分都应该在未来进行测试，尤其是目前还不清楚为什么分支断层可能会启动一些大陆转换断层地震，而另一些则不会。

监测断层的地震网络通常沿主断层最为强大，"因为我们通常认为地震始于最终滑动的断层，"斯坦因说。

"但如果斯坦因和伯德的假设是正确的，我们就需要在更广阔的范围内进行监测，"他指出："所有这些被我们忽略的、可能引发大地震的癞蛤蟆断层，实际上都可能非常重要。"

编译自/SciTechDaily

DOI: 10.1785/0220240175