秘鲁安第斯山脉Incapuquio断裂系的构造复杂性：沿西安第斯前缘的级联Mw7地震古地震证据

这篇研究通过古地震探槽和放射性碳测年，揭示了秘鲁安第斯前缘Incapuquio断裂系（IFS）的全新世多断层破裂行为。研究发现该系统在2300年内至少发生3次地表破裂地震（如Chiribaya事件~500 BP），可能与Misti火山普林尼式喷发和滑坡存在时空关联。研究首次提出IFS可能发生级联破裂（Mw 7.5）或地震簇现象，为安第斯俯冲带上盘变形机制和地震危险性评估提供了关键证据。

　　

Highlight亮点

Incapuquio断裂系（IFS）作为安第斯前缘重要构造，最新古地震证据揭示其全新世期间至少5次地表破裂事件。最年轻的Chiribaya事件（~500 BP）在西部Toquepala断裂（WTF）、东部Toquepala断裂（ETF）和Copapuquio断裂（CF）上同步出现，暗示两种可能：①单次Mw 7.5级联破裂，或②数百年内的地震簇。更早的Miculla事件（~2300 BP）和Toquepala事件（~11,600 BP）与Misti火山普林尼式喷发及大规模滑坡存在时间耦合，揭示断层活动-火山作用-俯冲带应力调整的潜在关联。

Incapuquio断裂系：秘鲁南部前缘千年尺度的地表破裂

IFS由一组NNW-SSE走向（平均N335°E）、倾角30°-70°的逆冲断层构成，延伸400公里平行于火山弧。探槽数据显示其全新世垂直滑动速率达0.5-1.0 mm/yr，单次事件位移量1.5-4米，符合Mw 7.0-7.5地震特征。

古地震调查

新开挖的Challaviento（T4）、Sama（T5）和Copapuquio（T6）探槽结合既往3个探槽，共识别13次全新世地表破裂事件。T4探槽中U4-U6地层整体位移模式支持同震滑动而非蠕变，放射性碳测年显示最近三次事件集中在500 BP、2300 BP和11,600 BP。

古地震事件关联性

PEACH算法分析表明，Chiribaya事件在WTF、ETF和CF上的时间重叠概率达78%，支持级联破裂假说。Miculla事件则可能触发SCF断裂的协同破裂，反映断层系统间的应力传递机制。

变形机制：地震滑动vs蠕变

探槽剖面显示地层突变式错位，且年轻/老地层变形量一致，排除了蠕变主导模式。DEM测绘发现连续断层陡坎，累计位移量符合Wells-CopperSmith经验公式的Mw 7.3±0.2估算。

结论

IFS的级联破裂行为挑战了传统单一断层评估模式，其与火山活动的时空耦合性为理解安第斯俯冲带"断层-岩浆-滑坡"三联征提供了新视角。研究强调需将此类上盘断裂纳入南美地震危险性模型。