本报讯(记者刁雯蕙)南方科技大学副教授陈克杰、孟浩然和张振国团队与合作者将数百公里尺度的破裂传播与断层旁数秒内的地面运动相联系,揭示了缅甸大地震跨尺度破裂过程,为专业观测与泛在视频协同研究大地震提供了新途径。近日,相关研究成果发表于《科学进展》。
2025年3月28日,缅甸曼德勒发生7.7级地震。地震中,专业台网记录了整体破裂传播,断层附近的监控摄像机记录了局地滑动,使这两个尺度的破裂过程能够相互对照。
研究团队利用广东和澳大利亚地震台阵记录的高频地震波追踪辐射源沿断层的迁移,并结合瑞利波相干分析约束破裂速度。结果显示,破裂从震中向南北两侧扩展,南向破裂由较慢的亚剪切传播转为持续的超剪切传播,在较长距离上达到4.8~5.3公里/秒。
在Thazi太阳能电站,距地表断层约15米的一台监控摄像机记录了破裂经过时的地面运动。研究团队对视频进行稳像处理和镜头畸变校正,结合现场测量完成尺度标定,并利用现场照片的拍摄时间校正视频时钟,使局地运动能够与专业台网确定的破裂时序进行对照。
他们发现,当地断层两侧约2.8米的相对错动在两秒左右完成。在主要的断层平行滑动开始前,地面已出现明显的断层法向位移,运动特征与局地亚剪切脉冲式破裂的理论预期相符。此外,区域台阵分析显示破裂前缘在Thazi太阳能电站附近具有超剪切传播特征,而摄像机记录的浅表运动却具有亚剪切破裂特征。
研究人员利用三维破裂动力学模拟考察了深浅部摩擦弱化差异的影响。模型采用滑移弱化摩擦关系,即断层强度随滑移增加而逐渐下降。模型中较深部的滑移弱化距离为0.18至0.40米,经历较小滑移即可完成主要强度下降,有利于超剪切破裂的形成与持续传播;浅部则依据视频观测估计采用约1.24米的弱化距离,需要更大的滑移才能完成弱化。较大的浅部弱化距离与较高的局部黏聚强度共同限制了浅部破裂的加速,使深部超剪切传播与浅部亚剪切破裂能够在模拟中共存。这种深度差异为台阵和视频记录的不同破裂特征提供了一种可能的解释,视频也为检验震源模型提供了参照。
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.aee5191
《中国科学报》 (2026-10-26 第3版 综合)