印尼日惹地区地下至地表断层系统追踪：基于地震学模型与地质数据的综合研究

推荐：为解决日惹地区高人口密度与地震灾害脆弱性问题，研究人员通过更新1-D速度模型(Vp/Vs)和震源重定位(hypocenter relocation)，结合DEM数据与地表地质观测，揭示了Opak-Ngalang-Nglipar断层网络呈NE走向、NW倾角的走滑特征，为区域地震减灾提供了关键构造依据。

　　

印度尼西亚日惹地区因其高人口密度和特殊地质构造，长期面临严重的地震灾害威胁。2006年发生的Mw～6.4级地震造成重大损失，但震源机制和区域断层系统的三维结构仍存在诸多争议。传统观点认为地震源自Opak断层，而后续研究却显示主震实际发生在当时未被识别的Ngalang断层上。这种认知差异暴露出两个关键问题：一是区域速度模型精度不足导致震源定位偏差，二是缺乏对断层系统空间展布的统一认识。

针对这些问题，印度尼西亚气象气候和地球物理局(BMKG)的研究团队开展了跨学科综合研究。他们整合了2009-2022年的地震目录数据、8米分辨率DEMNAS数字高程模型，以及野外地质调查数据，通过创新性的"多初始模型+阻尼值迭代"策略，建立了更精确的1-D速度模型(Vp/Vs)。研究发现BMKG地震目录中原有的固定深度10 km是速度模型简化导致的系统误差，而重定位后的震源参数显示地震主要分布在Ngalang断层以东或Nglipar断层南延区域，揭示出NW倾向的断层几何特征。这项发表在《Natural Hazards Research》的研究，首次通过地震学与地质学的协同分析，构建了日惹地区断层系统的三维模型。

研究主要采用四项关键技术：1)基于Velest代码的耦合速度-震源反演，使用101组初始模型进行15次迭代；2)应用hypoDD双差法进行震源重定位，最小化走时残差；3)利用8米分辨率DEMNAS数据识别线性构造；4)野外断层滑移测量与应变轴(P/T轴)分析。

【4.1 更新1-D速度模型】
通过145次地震事件的899个P波和521个S波到时数据，研究获得了RMS仅0.812 s的最佳速度模型。模型显示30 km深度Vp为6.83 km/s，与全球地壳平均速度(6.78±0.30 km/s)一致，但未能分辨莫霍面，可能与射线路径的平均化效应有关。

【4.2 重定位震源参数】
重定位后104个浅源地震(<30 km)显示：①消除了原目录中10 km的固定深度；②水平误差<50 m，垂直误差<65 m；③地震主要沿Nglipar断层南延分布，呈NW倾向(倾角约70°)，与2006年主震机制相似。

【4.3 综合模型分析】
DEM解译发现NE向线性构造与主要断层平行。野外测量获得26组断层滑动数据，显示Opak-Ngalang-Nglipar断层为NW倾向(倾角52°-76°)的走滑断层，而Oyo断层则NE倾向。特别在Gunungsari露头发现Opak断层实际西倾，颠覆了前人东倾的认识。三维模型显示这些断层构成Bantul地堑的东边界，其几何形态易将地震波导向第四系软沉积层，放大震动效应。

这项研究通过多学科数据融合，首次系统阐明日惹地区NE向平行走滑断层网络的几何学特征。其重要意义体现在三方面：①更新的1-D速度模型可提升BMKG地震目录精度，消除固定深度误差；②揭示NW倾的断层几何解释了地震波在Bantul地区的放大机制；③提出的"Opak断层带"概念模型为区域地震危险性评估提供了新框架。研究还发现2006年地震破裂可能终止于晚中新世碳酸盐岩的流变边界，这一现象为理解走滑断层破裂传播机制提供了新案例。未来需结合古地震学研究，进一步验证这些断层的活动历史和复发周期。