图 2024年日本能登7.5级地震滑动模型与反投影成像
在国家自然科学基金卓越研究群体项目A类（批准号：42388102）等资助下，中南大学许文斌教授等人在强震级联破裂机制方面取得新进展。研究成果以“异质性强凹凸体与构造复杂性共同控制不规则级联破裂过程（Heterogeneous strong asperities and tectonic complexity control irregular cascading ruptures）”为题，于2025年8月13日在线发表于《科学进展》（Science Advances）。论文连接https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adv6771。
地震是破坏性最强的自然灾害之一。在构造复杂且断层密集的地区，地震破裂过程往往不限于单一断层，而是呈现多断层相互作用连续或间歇式触发的“级联破裂”，使得破裂传播路径更为复杂，对防灾减灾构成极大挑战。因此，系统分析此类强震的破裂模式，揭示断层几何、强度异质性、流体弱化等因素对破裂过程的调控机制，一直是震源物理研究的前沿科学问题之一。
2024年1月1日，日本能登半岛发生了一次Mw7.5级地震。地震起始于小地震密集的地震群周边，前人研究认为该区域小地震群与流体活动有关。如何从密集小地震群发展为7.5级强震引起了地震学界的广泛关注。研究团队联合地震学与大地测量学数据，构建了精细的断层几何模型，并分析了破裂时空演化特征。研究发现7.5级能登地震初期在被弱化的流体富集区破裂传播缓慢，随后沿倾向相反的两条主断层向西南和东北向加速破裂，其中西南侧高强度凹凸体首先阻碍破裂传播，在其周围滑动的应力持续加载下失稳破裂（图）。此外，该研究还发现7.5级主震触发了流体富集区一个新震群，体现了流体对地震活动间的相互作用。
该研究揭示了复杂断层几何、强凹凸体及流体活动对地震的成核、破裂传播和余震分布的控制机理，是地震学与大地测量学的交叉融合典型成果，不仅为理解复杂小地震群如何演化为中强震提供了重要观测，也为地震风险评估、预警机制构建和减灾策略制定提供了重要参考。