印度卡奇克拉通内区域长短期变形的构造地貌印记：对2001年布吉地震发震机制的启示

本研究针对印度卡奇克拉通内区域独特的重复强震现象（1819年阿拉邦德地震Mw 7.8与2001年布吉地震Mw 7.6），通过综合构造地貌分析、古地震探槽及地形定量研究，揭示卡奇主断裂（KMF）分段活动特征，发现其东段3.44–1.84 ka BP的古地震事件，为板内地震机制与灾害评估提供关键证据。

　　

在看似稳定的板块内部，为何会反复发生毁灭性地震？印度西部的卡奇盆地用200年间两次7级以上强震（1819年阿拉邦德地震Mw 7.8和2001年布吉地震Mw 7.6）向科学家抛出这个难题。更令人困惑的是，2001年地震震中紧邻一条未被充分认识的断裂——卡奇主断裂（Kachchh Mainland Fault, KMF），却未产生明显地表破裂。这种"隐形"变形与1819年地震形成的6米高断层陡坎形成鲜明对比，暗示着板内变形机制的复杂性。随着全球板内地震灾害频发（如2023年摩洛哥Mw 6.8地震），破解卡奇盆地的"地震密码"已成为国际地学界的紧迫课题。

为揭示这一谜团，来自国内科研机构的研究团队在《Geomorphology》发表重要成果。研究聚焦卡奇北部山岭（Northern Hill Range, NHR），通过多尺度地貌解析与古地震探槽技术，首次系统论证KMF的分段活动性及其与历史地震的关联。研究采用高精度地形数据分析、野外构造地貌测绘、第四纪年代学与古地震探槽等关键技术，数据来源包括美国地质调查局（USGS）地震目录、国际地震中心（ISC）震源机制解及印度本地监测资料。

【主要发现】

1. 地形揭示的KMF分段活动
   通过局部地形起伏度分析发现，NHR东部穹隆（Jhura、Habo、Kas）的构造活动性强于西部（Guneri），对应KMF东段9–10 mm/year的抬升速率远超西段0.3–2 mm/year。河流阶地变形与风蚀缺口分布证实，东段近期构造应变更为集中。

2. 古地震证据锁定发震周期
   在2001年布吉地震震中区实施的探槽揭露3.44–1.84 ka BP的古地震事件，该事件与KMF南倾逆冲活动直接相关。值得注意的是，KMF西北段表现为北倾断层（Kothyari et al., 2021），而中-东段呈现南倾特征（Malik et al., 2024），这种极性反转暗示断裂系统存在复杂的应变分配机制。

3. 气候-构造耦合的变形印记
   研究区分了构造抬升与海平面变化对地貌的影响。例如Banni平原在公元前1900年因地震与海退丧失通航能力，而阶地序列中棱角状砾石（angular facets）与混杂沉积相（ill-sorted facies）则明确指向构造扰动。

4. 地震空区的灾害启示
   KMF东段高应变积累区与历史地震空区重叠，结合探槽揭示的复发间隔，表明该区域存在未释放的弹性应变能，可能构成未来地震危险区。

【结论与意义】
该研究建立了卡奇盆地"断裂分段性—地貌响应—地震复发"的完整证据链：

1. KMF作为150公里长的控盆断裂，其东段（特别是邻近2001年地震震中区）表现出更强烈的第四纪活动性，抬升速率达西段的30倍；
2. 古地震证据将区域地震记录扩展至全新世中期，3.44–1.84 ka BP的事件填补了板内地震复发模型的关键数据缺口；
3. 断裂极性沿走向的变化（北倾→南倾）挑战了传统均一应变模型，为板内变形机制提供新认知；
4. 提出的"地形异常度—古地震约束"双指标法，为全球板内地震危险区识别提供可推广范式。

这项研究不仅修正了卡奇盆地地震危险性评估框架，其揭示的"隐性应变积累—突发性释放"模式，对理解中国华北、澳大利亚等稳定克拉通区的潜在地震风险具有重要借鉴价值。正如研究者强调的——在气候与构造共同雕刻的地貌中，唯有解码那些被风雨剥蚀的"大地密码"，才能预见下一次灾难性的"板内震颤"。