中美科學(xué)家聯(lián)手揭示俯沖帶大地震規(guī)律

近日，中國科大地空學(xué)院“地震與地球內(nèi)部物理實(shí)驗(yàn)室”的姚華建教授及其美國的合作者，采用了一種先進(jìn)的“壓縮感知”的算法，首次系統(tǒng)地揭示了全球俯沖帶特大地震破裂過程中不同頻率的能量釋放與俯沖板塊斷層滑移量及早期余震空間分布之間的關(guān)系，該結(jié)果近期發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》上。

近十幾年來，地球上發(fā)生20多次震級超過8.0級大地震，其中絕大部分都發(fā)生在環(huán)太平洋和環(huán)印度洋的俯沖帶附近。如2011年3月日本本州島海域發(fā)生的9.0級大地震。因此，研究俯沖帶逆沖大地震的破裂規(guī)律對于認(rèn)識(shí)大地震破裂的物理機(jī)理、地震預(yù)警及海嘯預(yù)警具有重要意義。

研究人員合作采用一種“壓縮感知”算法研究大地震破裂過程中的能量釋放規(guī)律，借助美國和日本密集地震臺(tái)站資料，研究本世紀(jì)發(fā)生4個(gè)震級最大的俯沖帶逆沖大地震，系統(tǒng)地發(fā)現(xiàn)了隨深度變化的地震破裂能量釋放與斷層移動(dòng)量及早期余震空間分布的關(guān)系。

研究發(fā)現(xiàn)，深度約小于15公里的俯沖板塊淺部在地震破裂過程中主要釋放較低頻率的能量，該區(qū)域是大地震所引發(fā)海嘯的主要區(qū)域，伴隨著甚至高達(dá)幾十米的斷層移動(dòng)，但該區(qū)域發(fā)生的早期余震相對較少。深度約在15至35公里范圍的俯沖板塊中等深度區(qū)域是俯沖帶主要地震孕育區(qū)，在大地震破裂過程中釋放大量的中高頻率的能量，同時(shí)伴隨著較大斷層移動(dòng)量，余震也主要集中在該區(qū)域。而深度約在35至45公里范圍的俯沖板塊較深部位是高頻能量釋放的主要區(qū)域，在地震破裂中移動(dòng)量一般較小。

專家稱，該研究對認(rèn)識(shí)俯沖帶大地震的破裂規(guī)律，以及對于用理論和數(shù)值計(jì)算等方法研究震源破裂過程都具有重要意義。

□文/人民日報(bào)