基于GNSS数据的房总半岛慢滑移事件应变率与地震活动性关联研究

本研究针对2011年东日本大地震(MW9.0)后房总半岛(Boso Peninsula)慢滑移事件(SSE)与地震群活动的关联机制，通过分析15年GNSS位移时序数据，建立分段模型计算八时段速度场与应变率场。发现SSE期间最大剪切应变率达25.88×10-7 a-1，显著高于非滑移期，且与地震群活动呈强时空相关性(相关系数0.9)，揭示了SSE通过西北-东南向拉伸和西南-东北向压缩释放应变的部分机制，为理解俯冲带应变积累-释放过程提供新见解。

　　

在地球动力学研究领域，板块边界带的应变积累与释放过程一直是地震预测的核心课题。日本房总半岛作为太平洋板块(PAC)与菲律宾海板块(PHS)的俯冲交汇区，其周期性慢滑移事件(Slow Slip Events, SSE)与地震活动的关联机制长期困扰着学界。2011年东日本大地震(M_W9.0)的突发更使该区域应力场发生剧烈重组，后续三次SSE（2011、2013-2014、2018年）伴随显著地震群活动，但应变释放是否彻底、如何影响地震危险性等问题悬而未决。

针对这一科学难题，中国某研究机构Li Yan团队在《Geodesy and Geodynamics》发表重要成果。研究人员创新性地采用分段建模策略处理GNSS位移时序数据，通过精确点定位(PPP)技术解算70个测站15年观测数据，建立包含速度项、阶跃项、震后松弛项和分段季节性项的轨迹模型。运用最优插值法计算空间应变率场，结合地震目录统计分析，首次系统揭示了SSE期间应变场时空演化与地震活动的定量关联。

关键技术方法包括：1)基于IGS14框架的GNSS位移时序分段建模，划分8个特征时段；2)改进的最小二乘应变率计算算法，引入距离加权和Voronoi单元面积修正；3)地震活动与应变参数的时空相关性分析，采用日本气象厅(JMA)地震目录(震级≥2，深度≤50 km)。

研究结果方面：
3. GNSS速度场特征
通过分段建模发现，三次SSE期间地表速度场以东南向为主导，最大值分别达26.9 cm/a、10.6 cm/a和38.5 cm/a，与非滑移期方向相反。第三次SSE后速度场恢复至震前水平(1.8 cm/a)，暗示应变释放趋于平衡。

4. 应变率场演化
最大剪切应变率在SSE期间达25.88×10^-7 a^-1(2011年)，显著高于背景值(1.96×10^-7 a^-1)。应变主轴分析显示SSE期以NW-SE向拉伸(最大主应变率34.68×10^-7 a^-1)和SW-NE向压缩(18.22×10^-7 a^-1)为特征，形成典型的共轭应变模式。

5. 应变-地震耦合
时空分析揭示：SSE期间地震频次(1.0次/天)与最大剪切应变率的相关系数达0.85。应变积累量越大，后续SSE释放强度越高，但两次SSE间4.3年积累的6.04×10^-7剪切应变仅部分释放，暗示地震群可能参与残余应变释放。

结论与讨论指出，房总半岛SSE通过周期性应变释放调节俯冲带应力积累，但存在"不完全释放"现象。该研究首次量化了SSE应变场与地震活动的时空耦合关系，相关系数达0.9，为建立俯冲带地震危险性评估新模型提供了关键动力学参数。值得注意的是，第三次SSE后区域应变场恢复至震前状态，可能标志着一个完整的应变积累-释放周期结束，这对理解大地震后的板块重组过程具有启示意义。未来研究需结合海底观测数据，进一步解析SSE不同滑动阶段的应变释放差异。