原文链接：https://www.mdpi.com/2624-795X/6/3/55

论文标题：Seasonal and Episodic Variation of Aseismic Creep Displacement Along the West Valley Fault, Philippines

期刊名：GeoHazards

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/geohazards

研究背景

菲律宾西谷断裂带自20世纪90年代以来持续发生以垂直位移为主的无震蠕变现象，对道路、建筑物和公共设施造成严重破坏。该蠕变活动主要与地下水过度开采有关，其滑动速率远高于已知的构造蠕变速率。虽然精密水准测量在识别位移与地下水开采关联性方面具有重要作用，但难以解析降雨和季节变化等其他触发因素对总位移的影响。本研究旨在通过自主研发的蠕变监测设备，揭示西谷断裂带无震蠕变的季节性和偶发性变化规律。

研究内容

研究团队自主研发了基于Arduino的LVDT（线性可变差动变压器）和超声波蠕变计，在断裂带南部的Villa Olympia小区（VOS）和Juana小区（JUA）建立了连续监测系统。LVDT蠕变计通过电感传感器将线性运动转换为电信号，具有较高的测量精度（R=1），而超声波蠕变计则通过US-100传感器测量声波传播距离，其精度受温度、湿度等环境因素影响较大。监测数据显示，2023年4月至2024年3月期间VOS站点累计位移达1.57厘米，滑动速率约为1.57厘米/年；JUA站点在2022年4月至2024年3月期间位移达2.81厘米，滑动速率约为1.4厘米/年。

图1 . (a) JUA社区监测点布置的LVDT与超声蠕变仪装置，拍摄于2022年4月22日。(b) US-100和LVDT蠕变仪的控制器组件与传感器。(c) JUA监测点蠕变仪布设示意图及精密水准测站位置，蠕变仪平台与水准测量线路平行布置。

通过对比降雨数据发现，蠕变位移表现出明显的季节性和偶发性特征。在VOS站点，2023年4月末的位移突增与雨季开始时间高度吻合，而2024年1月初的快速位移则发生在强降雨事件之后。然而不同站点对降雨的响应存在差异：JUA站点在2022年雨季并未出现明显位移突增，表明局部地质条件、断层摩擦特性和降雨时空分布等因素共同影响着蠕变响应模式。与长期精密水准测量结果（VOS站点23年平均滑动速率2.27厘米/年）相比，蠕变计监测的短期速率相对较低，这种差异部分源于监测范围尺度效应，也反映了地下水开采对长期位移的重要贡献。

研究总结

本研究通过自主研发的低成本监测设备，成功实现了对西谷断裂带无震蠕变的连续观测，揭示了降雨和季节变化对蠕变活动的影响机制。监测数据证实断裂带南部地区仍保持加速蠕变状态，其中地下水过度开采是主要触发因素，而降水则通过改变近地表摩擦阻力和释放储存的构造应变产生调制作用。研究成果为理解蠕变断层的动力学过程提供了重要依据，对制定地下水管理政策和地震灾害风险评估具有实践意义。未来需要进一步量化构造与非构造因素对总位移的贡献率，并将现有地下水调控措施扩展至马尼拉大都会东南部地区，以减轻蠕变灾害风险。持续监测和数据分析将有助于揭示蠕变断层在诱发地震活动中的作用，为区域防灾减灾提供科学支撑。

GeoHazards期刊介绍

主编：Prof. Dr. Zhong Lu, Roy M. Huffington Department of Earth Sciences, Southern Methodist University, Dallas, TX 75275, USA

Prof. Dr. Tiago Miguel Ferreira, Instituto Superior Técnico (IST), University of Lisbon, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisbon, Portugal

期刊发表范围涵地球物理/地质灾害、气候及气候变化相关灾害、气象灾害、水文灾害、块体运动灾害以及人为和技术灾害等研究领域。自2020年创刊以来，被ESCI、Scopus、GeoRef等多个权威数据库收录。