1997年日本鹿儿岛地震双重震（Mw 6.1和6.0）的三维电阻率结构及其与破裂过程的关系研究

这篇研究通过密集大地电磁（MT）观测，揭示了1997年日本西北鹿儿岛地震双重震（Mw 6.1和6.0）的破裂过程与低电阻率带的密切关联。研究发现，主震破裂起始于低电阻率带边缘，并在另一低电阻率带终止，暗示岩浆流体和浅层富蒙脱石带对地震破裂的启动与终止具有关键控制作用。该成果为评估内陆大地震空间潜力提供了新的地球物理依据。

　　

Highlight

我们通过86个站点的大地电磁（MT）和大地电流观测数据，构建了1997年西北鹿儿岛地震双重震（Mw 6.1和6.0）震源区的高分辨率三维电阻率结构。研究发现，3月主震的破裂起始于低电阻率带（C1）西缘，向西传播（最大滑移量0.8 m），最终被另一低电阻率带（C2）阻挡；而5月主震则沿低电阻率带边缘双向扩展（最大滑移量0.4 m），最终终止于低电阻率带内部。

Interpretation of resistivity structure

电阻率结构与地质特征高度吻合：

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  浅层（0.01 km以浅）：伊里托火山碎屑流沉积物因热液蚀变呈现约10 Ωm低电阻率

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  0.3 km以浅：花岗闪长岩对应高电阻率（~10,000 Ωm）的R1区

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  深部（>10 km）：低电阻率带（C1/C2）与上升的岩浆流体相关，³He/⁴He比值证实其地幔来源

Conclusions

本研究首次阐明低电阻率带如何控制地震双重震的破裂边界：

1. 1.

   3月主震的启动与终止分别受控于C1边缘流体增压和C2的富蒙脱石屏障

2. 2.

   5月主震的复杂破裂路径受低电阻率带几何形态主导

   该模式与2016年熊本地震（M7.3）高度一致，证实电阻率结构可作为评估内陆大地震潜力的有效指标。