南亚平宁山脉地震诱发水文效应数据集：1688-2019年历史与现代地震的流体响应特征

本研究通过整合330年间历史文献与现代观测数据，构建了南意大利40次地震（Mw4.1-7.1）诱发水文变化的综合数据库（610条记录），涵盖泉水流量变化、液化现象（Liquefaction）及水质参数（PT）等7类效应。该数据集为揭示断层-流体相互作用机制、评估ESI 2007地震烈度及区域水文地质灾害风险提供了关键基础数据，对理解构造-水文耦合系统具有重要科学价值。

　　

地震与地下水系统的相互作用是地球科学领域长期关注的课题。早在公元前2世纪，意大利中部就记载了地震导致湖泊消失的奇异现象。随着观测技术的发展，科学家发现地震不仅能瞬间改变地下水流场，还可能引发泉水流量剧增、井水浑浊（Turbid flow）甚至液化（Liquefaction）等现象。这些变化既可能持续数小时，也可能延续数年，为理解地壳应力-渗透率耦合机制提供了天然实验场。然而，受限于历史数据的碎片化特征，学界对地震水文效应的时空分布规律及其与断层类型、震级（M_w）、震中距等参数的关系仍缺乏系统认知。

意大利国家地球物理与火山学研究所的Luigi Cucci团队在《Scientific Data》发表的研究，填补了这一空白。研究人员聚焦南亚平宁山脉三个关键构造区（Sannio-Matese、Irpinia-Mediterraneo和Pollino），通过挖掘1688-2019年间941份历史文献与现代观测记录，构建了包含610条水文异常记录的综合数据库。这项工作属于"Further"跨学科计划的重要组成部分，旨在揭示流体从深部到地表的运移路径。

研究团队采用多源数据整合策略：对17-19世纪地震主要分析编年史、私人信件等定性资料；19世纪末引入地震明信片（Seismic postcards）和宏观地震问卷标准化数据；20世纪后结合《水文年鉴》（Hydrological Annals）定量监测数据。通过交叉验证降水记录、地形因素，建立A/B/C三级质量评估体系，确保数据可靠性。

研究结果揭示多个重要发现：在"背景与摘要"部分，作者指出89%的河流流量异常表现为震后增加（49/53例），最远记录距震中78.3公里（1930年M_w6.7地震）。"数据记录"章节显示，泉水变化（S类）占比最高（18.2%），其中70例为流量增加，28例出现断流现象。值得注意的是，"技术验证"部分确认21次地震的水文效应属首次报道，如1825年Pollino地震导致的泉水消失事件。

通过"方法"部分构建的时空分布模型发现：液化现象（L类）仅与M_w>6.5强震相关（1688、1805、1930和1980年地震），而水质变化（PT类）在M_w4.1-7.1范围内均有出现。图6的统计表明，水文效应频率随震级增大呈指数增长，但最大影响距离与震级无线性关系，暗示局部地质条件的关键调控作用。

讨论部分强调该数据集的多重价值：首先，为ESI 2007地震烈度评估提供补充指标，如1980年Irpinia地震中236条水文记录助力烈度圈修订；其次，通过流体异常空间分布反演断层几何特征，证实1851年Vulture地震存在NW倾向断层；最后，揭示CO₂富集区（如Mefite d'Ansanto）的地震流体响应更显著，为深部流体运移研究提供新证据。

这项历时4年完成的研究，不仅建立了南欧最完整的地震水文数据库，更开创性地将历史文献分析与现代地质模型相结合。其数据已被用于14项后续研究，包括约束历史地震震源机制、评估液化灾害风险等领域。未来通过整合InSAR（干涉合成孔径雷达）等新技术，有望进一步揭示孕震过程中流体-岩石相互作用的精细过程。