南圣安德烈亚斯断层南端约80公里滑动分布估算：基于构造偏移地貌特征的研究

研究人员针对南圣安德烈亚斯断层(sSAF)滑动分布不清的问题，通过无人机(UAV)影像与构造地貌测量，量化了146处偏移特征，揭示过去7次大地震的平均单事件位移为2.9–4.5?m，为地震风险评估提供了关键数据。

　　

位于美国加州的圣安德烈亚斯断层（San Andreas Fault, SAF）是全球最活跃的断裂带之一，其南端（sSAF）因复杂的构造背景和高地震风险备受关注。历史上，该区域曾发生多次灾难性地震，但关于断层滑动分布的精确数据长期匮乏。更棘手的是，sSAF存在浅层蠕变（约3?mm/yr）和远程地震触发滑动现象，使得位移测量充满不确定性。若无法厘清历史地震的滑动特征，将难以预测未来大地震的破坏力。

为破解这一难题，美国地质调查局（USGS）资助的研究团队对sSAF南端80公里段（Bombay Beach至Indio Hills）展开系统性调查。通过整合无人机(UAV)航拍、光探测与测距(LiDAR)和运动恢复结构-多视立体(SfM-MVS)技术，构建了厘米级精度的数字地表模型(DSM)，结合野外验证，首次系统测量了146处构造偏移地貌标志物。研究发现，过去7次地表破裂事件的平均单次位移为2.9–4.5?m，但在多分支断层段位移显著降低。值得注意的是，2017年墨西哥恰帕斯Mw?8.2地震竟触发40公里断层带发生12?mm的远程滑动，揭示蠕变可能整合了此类触发事件。该成果发表于《Geoscience Frontiers》，为UCERF3（加州地震破裂预报模型）提供了关键验证数据。

关键技术包括：1) 无人机航拍获取高分辨率影像；2) SfM-MVS技术生成厘米级DSM和正射影像；3) LiDAR数据辅助地形分析；4) 实时动态GPS(RTK-GPS)野外标定；5) 结合历史飓风事件（如2023年希拉里飓风）校正蠕变影响。

【研究结果】
◆ 滑动分布特征：96个单事件偏移量集中在1.6–23?m区间，其中<2.5?m的位移均出现在多分支断层段，表明应变分配机制。
◆ 蠕变干扰量化：通过1939/1858年飓风遗迹标定，确认蠕变导致20–51?cm附加位移，约占年均3?mm蠕变量的累积效应。
◆ 历史地震重建：结合Castillo等(2021)的古地震数据，发现Indio Hills以北断层段自公元950–730年以来未破裂，而以南段最近1730年地震已积累300年滑动亏空。
◆ 触发滑动证据：2017年恰帕斯地震引发断层带分钟级响应，持续蠕变超1年，证实动态触发可促进断层解锁。

【结论与意义】
该研究首次建立sSAF南端多事件滑动分布模型，揭示蠕变与同震位移的耦合机制。2.9–4.5?m的单事件位移量显著高于UCERF3模型的预设值，暗示未来地震可能释放更大能量。更关键的是，研究证实热带风暴刻蚀的地貌标志物（如冲积脊、河道）可作为断层滑动"计时器"，而远程触发效应可能加速断层临界状态的形成。这些发现不仅改进了地震危险性评估框架，也为理解跨板块断层相互作用提供了新视角。