2023年卡赫拉曼马拉什Mw 7.8级地震破裂加剧北死海断裂带潜在失稳风险：历史地震迁移与应力传递的启示

研究人员针对2023年土耳其Mw 7.8级地震序列，通过野外调查、Sentinel 2影像分析和GPS数据建模，揭示了东安纳托利亚断裂(EAF)与北死海断裂(DSF)的相互作用机制。研究发现1114年历史地震与2023年事件具有相似性，并通过库仑应力转移模型(ΔCFF)证实了南向地震迁移规律，指出北DSF存在显著滑动亏损(1027 dyne·cm)和21年周期的地震丛集风险，为中东地区地震预警提供关键依据。

　　

【研究背景】
土耳其东南部作为阿拉伯板块、非洲板块与安纳托利亚板块的三联点交汇区，历史上曾发生多次灾难性地震。2023年2月6日发生的Mw 7.8级卡赫拉曼马拉什地震及其后续Mw 7.6级余震，沿东安纳托利亚断裂(EAF)和恰尔达克断裂形成总长350公里的地表破裂，造成数万人伤亡。更令人警惕的是，历史记录显示1114年地震后，北死海断裂(DSF)在1138-1202年间发生了南向迁移的地震序列。这种断裂带间的相互作用机制及其对现代地震风险的启示，成为国际地震学界亟待破解的科学难题。

【研究方法】
由法国斯特拉斯堡大学、伊斯坦布尔技术大学等机构组成的研究团队，采用多学科交叉方法：1) 结合Sentinel 2影像相关性与野外调查获取同震滑动分布；2) 利用ALOS-2 SCANSAR和GNSS数据建立三维形变场；3) 基于Poly3Dinv软件进行弹性位错反演；4) 应用库仑摩擦失效模型(μ'=0.6-0.75)分析1114-1202年历史地震的应力传递；5) 通过古地震数据与GPS速度场(8.1±0.9 mm/yr)计算滑动亏损。

【研究结果】

1. 地震破裂特征
   通过像素偏移量数据反演显示，EAF的Pazarcik段最大同震滑动达8米，Kirikhan段为4.1米。三维建模揭示10-20km深度存在显著滑动集中区，这与1114年历史地震参数(Wells-Coppermith公式估算Mw 7.8)高度吻合。

2. 历史地震迁移
   对比1114年与2023年地震的等震线分布，发现两者影响范围重叠。库仑应力模型证实，1114年地震在DSF上产生的ΔCFF触发后续1138(XI度)、1156(X度)、1170(X度)和1202年(XI度)地震，形成南向迁移序列，平均复发周期21年。

3. 滑动亏损与风险
   基于Kostrov公式计算显示，北DSF存在10²⁷
   dyne·cm的累积矩亏损，对应约760年的地震空区。GPS数据显示该区域现今应变积累速率为5.8±0.4 mm/yr，与古地震获得的6 mm/yr长期滑动率一致。

【结论与意义】
该研究首次系统论证了EAF与DSF通过应力传递(Δτ>1 bar)产生断裂带协同作用的机制。发现的三联点区域"地震迁移-应力加载-滑动亏损"连锁反应模式，为理解板块边界断裂系统的级联破裂提供了新范式。特别是指出北DSF当前处于孕震阶段，可能重复12世纪的地震丛集行为，这对叙利亚-土耳其边境区域的抗震设防具有重大指导价值。论文发表于《Tectonophysics》的这项成果，为发展断层交互作用理论建立了可量化的应力传递模型。