近断层速度脉冲具有大幅值、长周期和能量集中等特征，对长周期工程结构具有显著影响。受近断层强震记录稀缺限制，复杂断层破裂及盆地结构对速度脉冲形成与空间分布的控制机制仍不清楚。曲江断层位于川滇强震活动区，断层几何复杂，邻近通海盆地和曲溪盆地（图1）；1970年通海M_s7.8地震在通海盆地出现显著烈度异常，表明盆地结构对区域强地面运动具有明显影响。因此，研究断层几何、破裂方式与盆地结构对速度脉冲的共同作用，对于认识复杂构造区近断层强震动形成机制和开展地震危险性评价具有重要意义。

图1  川滇地区区域地质构造背景及曲江断层位置。（a）区域地质、活动断裂与历史地震分布；（b）研究区区域位置；（c）曲江断层及1970年通海地震附近地震分布。

为进一步认识曲江断层近断层地震动的形成特征，中国地震局地震预测研究所纪志伟博士、南方科技大学余厚云博士联合中国地震局地球物理研究所，采用三维曲线网格有限差分方法开展曲江断层的动力学破裂模拟。研究针对不同成核位置、震源深度和破裂模式设计多组计算情景，并考虑亚剪切、自由表面诱发（free surface induced）超剪切和Burridge-Andrews超剪切不同破裂状态。在此基础上，进一步加入通海盆地和曲溪盆地速度结构，对模拟地震动进行速度脉冲识别，并与全球速度脉冲观测记录进行对比。

研究结果表明：曲江断层的几何变化对速度脉冲分布具有明显影响。断层东南段的弯曲和倾角变化会改变局部破裂传播，使部分区域的脉冲明显减弱，形成相对低值区。不同破裂速度的影响也并非简单表现为“速度越快、脉冲越强”：在几何走向复杂的断层区域，较高破裂速度能够增强脉冲，而在几何变化较弱的区段，过快破裂并不一定产生更强的脉冲（图2）。加入盆地结构后，通海盆地和曲溪盆地内的地震动总体有所增强，但速度脉冲并未同步增强。部分区域的脉冲反而减弱甚至消失，表明盆地中的折射、反射等传播过程会改变原有脉冲波形（图3）。

图2 不同情景地震下最大水平分量速度脉冲空间分布

图3 盆地结构对速度脉冲的影响：地震动幅值增大，但脉冲能量受到抑制

本研究将动力破裂过程、三维地震波传播模拟与速度脉冲识别置于统一的情景模拟框架中，揭示了近断层速度脉冲并不是由单一破裂参数决定的，其空间分布同时受到断层几何、破裂传播和盆地结构的影响。相关结果为理解川滇地区复杂断层和盆地条件下的近断层强地震动提供了新的模拟证据，也可为山区地震危险性评价和长周期地震动研究提供参考。

研究成果2026年发表于国际学术期刊《Engineering Geology》（Yu, H., Ji, Z.^*, Wang, C., Wang, C., Zhang, Y., Liu, A., Zhang, Y., Chen, X. 2026. Scenario-based dynamic rupture simulation for velocity pulse characteristics and basin effect on the Qujiang fault. Engineering Geology, 109034. DOI: 10.1016/j.enggeo.2026.109034）。研究得到国家自然科学基金（42494864）、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（CEAIEF20260205）和国家重点研发计划（2023YFC3007404）共同资助。

【作者简介】第一作者：余厚云，博士，南方科技大学地球与空间科学系副研究员，主要从事地震震源动力学破裂过程和强地面运动数值模拟以及基于物理的地震强地面运动应用研究。Email: yuhy3@sustech.edu.cn

通讯作者：纪志伟，博士，中国地震局地震预测研究所助理研究员，主要从事地震动模拟及其工程应用、地震危险性评估等研究。Email: jizhiwei2020@163.com; jizhiwei@ief.ac.cn

撰稿人：纪志伟

审稿人：周晓成