2023年2月6日土耳其东南部的东安纳托利亚断裂先后发生Mw7.8和Mw7.5两次强震,造成震中区土耳其和叙利亚两国至少5万人死亡及严重的经济损失,开展双强震地表破裂特征的系统研究对了解板块边界断裂的级联破裂及区域未来强震危险性有重要意义。震后中国地震局迅即组织针对此次地震的科学考察活动,预测所派出周晓成、徐岳仁、梁朋等3人参与此次国际科考活动,主要开展地表破裂带、地球化学的现场调查研究,结合震后获取的国产高分遥感数据的系统解译研究,取得如下最新认识:
图1 震后高分辨率卫星数据空间覆盖范围及解译的同震地表破裂带
1)土耳其两次强震具有各自独立的同震地表破裂带,第一次强震沿东安纳托利亚断裂西南段产生约280 km主地表破裂带,沿主破裂带获得241个左旋位错量,其中震中东北40km处出现最大位错值(6.8±0.68)m;第二次主震沿东安纳托利亚断裂北西侧的近东西向的分支断裂产生约110 km主地表破裂带,最大左旋位错值(7.2±0.72)m;2)第一次主震导致东安纳托利亚断裂西南段多个断裂段的级联破裂,各破裂段的平均位错量/最大位错量差异较大。
结合震后库伦应力变化、历史地震复发周期、GPS观测、地震次生灾害等数据,认为未来马拉蒂亚断裂与EAF中帕卢段、卡勒段以及阿马诺斯段等未来存在一定的地震危险性,应该注重这些断裂段附近河谷地区的抗震设防工作。同时,本研究与前人其他技术手段的研究结果进行了对比,分析了本文方法的有效性,是中国高分系列卫星在全球强震应急研究工作中的一次重要尝试。
图2 典型同震地表破裂带的野外验证(第二次强震最大位错处错断公路)
图3 土耳其双强震同震位错量空间分布图
中国地震局地震预测研究所梁朋副研究员为本文第一作者,徐岳仁研究员为通讯作者。合作者包括中国地震局地震预测研究所李营研究员、周晓成研究员、窦爱霞研究员,中国地震灾害防御中心田勤俭研究员,中国地震局地质研究所张会平研究员、任治坤研究员、李传友研究员、俞晶星研究员、马自发博士、李俊杰硕士,中国地震局地球物理研究所龚正副研究员和王世广助理研究员。
图4 研究区地表破裂、余震分布以及历史地震事件关系图
本研究得到国家自然科学基金项目(42041006、42072248)、科技部基础资源调查专项项目(2021FY10010405)、中国地震局地质研究所基本科研业务专项项目(IGCEA2302)和中国地震局地震预测研究所基本科研业务专项项目(CEAIEF20240402、CEAIEF20230602、2021IEF0104、CEAIEF20240302)共同资助。
论文信息:梁朋, 徐岳仁, 周晓成, 李营, 田勤俭, 张会平, 任治坤, 俞晶星, 李传友, 龚正, 王世广, 窦爱霞, 马自发, 李俊杰. 2023年2月6日土耳其Mw 7.8和Mw7.5双强震地表破裂与东安纳托利亚断裂带强震危险性. 中国科学: 地球科学, 2024. https://doi.org/10.1360/SSTe-2024-0053.
Liang, P., Xu, Y., Zhou, X., Li, Y., Tian, Q., Zhang, H., Ren, Z., Yu, J., Li, C., Gong, Z., Wang, S., Dou, A., Ma, Z., Li, J. Coseismic Surface Ruptures of MW7.8 and MW 7.5 Earthquakes Occurred on February 6, 2023, and Seismic Hazard Assessment of the East Anatolian Fault Zone, Southeastern Türkiye. Science China Earth Sciences, 2024. https://www.sciengine.com/SCES/doi/10.1007/s11430-024-1457-7.
撰稿人:梁朋 徐岳仁
审稿人:窦爱霞