
图 大地测量记录美国西部卡斯卡迪亚俯冲带慢地震合并过程的示意图
在国家自然科学基金项目(批准号:42474046、42074024)等资助下,南方科技大学陈克杰副教授研究团队与海外合作者在俯冲带慢滑移合并特性研究方面取得进展,发现慢滑移在减速期合并会导致二次加速的行为特性。相关结果以“俯冲带慢滑移合并导致滑移前锋的二次加速(Secondary acceleration of slip fronts driven by slow slip event coalescence in subduction zones)”为题,于2025年10月29日在线发表于《自然•通讯》(Nature Communications)。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-64616-3。
慢滑移是俯冲带深部断层以非常缓慢的速度滑动的一种过程。慢滑移在加速阶段前沿合并,滑动速度增加,常被认为是大地震发生的前兆。但其加速阶段的合并事件,无法确定是慢滑移加速阶段的正常行为还是由前沿合并引起。
针对这一问题,研究团队选择了探究慢滑移减速阶段的合并过程,研究分析了北美卡斯卡迪亚俯冲带240个全球导航卫星系统测站十几年的坐标位置时间序列,并利用AI技术,构建了49个慢滑移的目录。通过运动学反演,发现2019年和2021年的慢滑移前沿在减速阶段发生了合并,并导致破裂速度和破裂面积二次加速和扩大,表明即使在衰减阶段,合并行为也能“逆转”慢滑移的减弱趋势。为深入探究慢滑移合并机制,研究团队采用数值模拟方法探究了不同动力学参数对合并现象的影响。结果表明,卡斯卡迪亚地区南部Siletzia玄武岩体、Klamath山脉沉积物以及高压流体通道等可能是慢滑移减速合并的关键驱动因素。
该研究打破了慢滑移逐渐衰减直至终止的传统认识,为俯冲带慢滑移与地震周期研究提供了新的视角,为地震监测与预报提供了新的科学参考。