“一带一路”莫克兰俯冲带的发震机制及区域大地震风险的研究获得重要进展

  近日中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室OMG林间院士团队在北印度洋莫克兰俯冲带强震海啸机理方面取得重要研究进展相关成果发表在Geophysical Journal International(《国际地球物理杂志》)杂志上。 

  莫克兰俯冲带是全球俯冲带的端元代表:超低的俯冲角度(2-3°)、超厚的俯冲沉积物(高达7.5公里)和超宽的增生楔(超过400公里)。莫克兰俯冲带历史上大地震多发,最近的1945Mw 8.1级大地震还触发了海啸,造成大约4000死亡。由于该俯冲带的地质构造独特、历史地震记录不全、国际上针对该区域的调查研究相对较少,目前对于其大地震机理、同震形变和海啸特征等知之甚少。2017年在莫克兰东部海域Pasni地区发生了一次Mw 6.3级地震事件(图1),为回答以上问题提供了契机。该地震是继1945Mw 8.1地震以来该区发生的最大地震,而且该地震有较好的现今地质、地球物理和大地测量等数据覆盖,研究2017Mw 6.3级地震为揭示莫克兰俯冲带的强震和海啸机理提供了关键途径。 

  2018年,林间研究团队领导实施了中国-巴基斯坦首次印度洋联合考察航次,采集了丰富的海底观测资料。基于这些资料,团队综合分析了多源的多波束地形、多道地震剖面、天然地震、震源机制、InSAR和潮位站等数据(图2),并通过构造解析、形变反演、海啸模拟、应力计算和构造建模等手段,定量研究了2017Pasni地震的成因机制、海啸特征及区域未来大地震风险。 

  研究结果表明(图2):(12017年地震发生在低角度(3-4°)的板块边界大断裂(megathrust)上;(2)地震在大断裂上产生了最大15 cm的同震滑动,导致地表发生2-4 cm的垂直形变;(3)地震罕见地触发了5 cm波高的海啸;(42017地震破裂与1945大地震破裂部分重合,并且对自1765年以来未破裂的区域产生了明显的应力扰动,因此很可能会促进未来大地震的产生。 该成果揭示了莫克兰俯冲带东段的大地震风险,对于“一带一路”和“中巴经济走廊”的海洋防灾减灾具有重要意义。 

  OMG研究员杨晓东为论文第一作者,研究员邱强为论文的通讯作者。该研究得到了中国-巴基斯坦地球科学研究中心、中国科学院前沿科学重点研究项目、中国科学院国际伙伴计划项目、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队引进重大专项、国家自然科学基金等项目的资助。   

  相关论文信息:https://doi.org/10.1093/gji/ggac257 

1 莫克兰俯冲带的地质构造与历史地震分布

2 莫克兰俯冲带2017Pasni Mw 6.3地震的三维发震构造模型


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