大陆内部的盆岭构造区是地壳伸展构造系统的典型表现形式,形成于拉张伸展构造动力学环境,其内部主要由正断层控制盆地发育。作为地震孕育的重要场所,是研究正断层发震机制、孕震背景及其构造环境的理想区域。
藏南裂谷系是青藏高原中南部典型的一个毗邻陆-陆板块碰撞边界的一个典型盆岭构造体区,现今构造活动强烈,正断层及正断层型强震多发,例如,1411年羊八井M8地震、1952年当雄M7.5地震以及2025年定日Mw7.1地震等。藏南裂谷系南缘紧邻青藏高原弧形构造带(图1),其主前锋逆冲断裂带是现代板块边界带上特大强震的多发区,板块构造带上的强震发生对藏南裂谷系各断裂带的强震孕育和发生具有重要的促进作用。据统计,1990年以来该区域(指弧形构造带主前锋断裂带区域)已发生6次Mw≥6.5的地震,其中包括2015年尼泊尔Mw7.8地震。自2015年尼泊尔地震以来,青藏高原可能处于能量缓慢释放阶段,并已持续近十年。因此,下一轮能量快速释放的时间节点及未来的地震危险性备受关注。

图1 青藏高原藏南裂谷系及周边主要活动断层和主要强震分布图
喜马拉雅弧形构造带上的白色区域为历史地震空区。地震数据分别来自《西藏地震史料汇编》、中国地震台网中心(https://news.ceic.ac.cn)和美国USGS地震数据中心(https://earthquake.usgs.gov)。橙色椭圆为2015年尼泊尔Mw7.8地震之后加德满都附近地震空区仍存在的破裂空段分布范围,具备发生震级~M8的可能。绿色的椭圆为尼泊尔中部-比哈地震空区。
为系统评估藏南裂谷系内正断层的孕震能力及其相应的致灾风险,深化对该构造地貌单元内正断层发震潜力和危险性的认识。本次研究基于前人研究成果,结合卫星遥感影像解译,依据藏南裂谷系内断层迹线的几何特征,将裂谷系内正断层划分为92条断裂带,并量算每条断裂带的迹线长度。利用基于全球历史正断层地震统计建立的地表破裂长度与矩震级经验关系公式,计算每条断层的潜在最大震级(震级上限;图2)。此外,由于早期地震仪器设备不够完善、校准标定不足、地区差异以及仪器频带问题等诸多原因,早期历史强震震级标定可能存在普遍高估的问题。因此,对1411年羊八井地震和1952年当雄地震的历史地震震级进行了重新评估是十分必要。
图2 依据断层破裂长度与地震经验公式计算获得的藏南裂谷系正断层最大矩震级分布图

通过以上研究主要得到了以下认识:
(1) 这些正断层的孕震上限介于Mw6.5至Mw7.5之间。这些正断层普遍具有较强的孕震能力,呈现出东强西弱的特征。裂谷系内的正断层带被南北两侧大型断裂带所围限且南侧主边界断裂带和块体内部存在多个历史地震空区,考虑到2015年尼泊尔Mw7.8强震加快了临界断层库伦应力加载过程和边界主断裂带上的强震可能存在联动或触发效应的背景下,该地区雅鲁藏布江以南的正断层,尤其是定日-聂拉木一带、雄曲断裂未来具有较高的强震危险性(图3)。
(2)对1411年羊八井地震和1952年当雄地震的历史地震震级进行了重新评估。对于1952年8月18日当雄地震,仪器记录给出的震级为面波震级Ms7.5。本文根据正断层经验公式和断层破裂尺度计算得到矩震级为Mw7.2。基于最大垂向位移与全球矩震级经验公式(Mw=6.61+0.71×log(MD,最大同震位移))得到此次地震的矩震级为Mw7.1,与基于破裂尺度的结果基本一致。1411年羊八井地震给出的震级为M8。本文结合走滑断层经验公式得到矩震级Mw7.5(图4)。

图3 2025年1月7日定日地震的主震及余震序列分布图

图4 1411年羊八井地震和1952年当雄地震地表破裂范围
本研究相关成果近期发表于《地球科学》(中英文版,中文版为EI检索,英文版JES为JCR Q1,IF:4.7,中科院一区TOP)。论文第一作者为中国地震局地震预测研究所胡贵明博士后/副研究员,通讯作者为徐岳仁研究员。合作者包括中国地震局地震预测研究所刘晗硕士、陆玲玉硕士及硕士研究生袁瑞敏。本研究得到了国家自然科学基金青年项目(批准号:42202212、42072248)以及中国地震局地震预测研究所基本科研业务专项重点项目(批准号:CEAIEF20240302)的联合资助。
论文信息:
胡贵明,徐岳仁,刘晗,袁瑞敏,陆玲玉,2025. 藏南裂谷系正断层带孕震潜力和地震危险性讨论 . 地球科学,50(5):1794-1812. Doi:10.3799/dqkx.2025.055
Guiming Hu, Yueren Xu, Han Liu, Ruimin Yuan, Lingyu Lu. 2025. Seismogenic potential and seismic hazard of normal faults in the Southern Tibetan Rift Zones. Journal of Earth Science. doi: 10.1007/s12583-025-0367-2
撰稿人:胡贵明 徐岳仁
审核人:吕晓健





