2023年摩洛哥阿尔豪兹地震：一个缓慢变形山带中继承性隐伏陡倾至斜向逆断层作用及同震应力传递的证据

《Tectonophysics》：The 2023 Al Haouz Earthquake, Morocco: evidence for inherited blind steep-dipping-to-oblique reverse faulting and co-seismic stress transfer in a slowly deforming mountain belt

　　独立的近震和远震联合反演共同约束了Al Haouz震源。震源解支持一个陡倾北北西倾向的逆断层破裂面。深部破裂可能反映了基底隐伏断裂的再活化。库仑应力模式在测试的摩擦系数范围内保持稳定。隐伏高角度断层在缓慢变形的山带中构成地震危险性。引言地震震源机制的精确估计对于增进我们对构造过程的理解和评估地震危险性至关重要。在摩洛哥，由于地震台站分布稀疏、数据质量参差不齐以及该地区复杂的构造背景，这一任务面临重大挑战。震源参数的稳健确定，特别是那些依赖绝对地面运动振幅的参数，需要来自经过良好标定的区域台网的高质量波形数据。最近发生在高阿特拉斯山脉的Mw 6.8级地震是该地区有记录以来最显著的事件，成为一项关键案例研究。阿特拉斯陆内山带是非洲与欧亚板块持续汇聚驱动的三叠纪-侏罗纪裂谷作用发生阿尔卑斯期反转而形成的（Domènech et al., 2015; Duffaud et al., 1962; Mattauer et al., 1977）。阿特拉斯山带西部——即Al Haouz地震发生地（图1）——下方为华力西基底（Ibouh et al., 2001; Piqué, 2002; Proust et al., 2013; Si Mhamdi et al., 2021）。西高阿特拉斯（WHA）北界为东西走向的北阿特拉斯断层，该断层向南倾。WHA南部以高阿特拉斯断层为界，其分支Tizi n'Test剪切带呈东北走向，从西部的阿加迪尔延伸至东部的Zaouiate Ahansal（Assoussi et al., 2025a, Assoussi et al., 2025b; Hassan and Petit, 1992; Ibouh et al., 2001; Mattauer et al., 1977）。在阿特拉斯挤压阶段，从非洲-欧亚汇聚传递的应力使继承的裂谷相关构造再活化，产生了强烈的构造变形。这种变形主要表现为强烈褶皱作用以及具有北东-西南至东西走向的大型逆断层的发育。构造活动持续至今，表明变形仍在继续，活动构造仍在进行中（Lanari et al., 2020; Moudnib et al., 2022; Qarbous et al., 2025; Skikra et al., 2025）。2023年9月8日（世界协调时22:11）发生的Mw 6.8级Al Haouz地震造成约2960人死亡和5000多人受伤，并对建筑和基础设施造成严重破坏。该事件被多个地震机构记录和报告（如ING、USGS、ISC、Global CMT、GFZ）（表1）。它是有仪器记录以来西北非最大的地震之一。初始快速震源解（图1、图2）表明质心深度约为18公里，并提出两个备选的倾滑节面：（i）北倾逆断层，倾角约61-73°；或（ii）南倾逆断层，倾角约21-29°。这些断层几何和震源参数的不确定性促使我们利用互补的波形反演和额外约束进行更详细的分析。除了现有的快速震源解，本研究整合了基于不同地震数据集的两次独立矩张量反演，并结合基于自助法的不确定性量化，以评估推断震源参数和优选断层几何的可靠性。此外，使用不同有效摩擦系数的库仑破裂应力敏感性分析使我们能够评估模拟应力再分布的稳定性及其与观测余震分布的潜在关系。本文旨在（i）利用互补的近震和远震波形反演稳健约束Mw 6.8级Al Haouz地震的震源机制、震级和质心深度，（ii）利用已发表的USGS有限断层模型表征同震滑动分布，以及（iii）量化库仑应力变化以评估向相邻断层系统的应力传递及其与余震发生的关系。通过整合这些方法，我们减少了因台站覆盖有限和区域结构复杂而产生的认知不确定性，并为评估西高阿特拉斯的潜在地震危险性提供了改进的基础。章节片段地质与地震构造背景阿特拉斯山脉形成一条约2000公里长的陆内山带，从摩洛哥延伸至突尼斯。其地形表现出明显的沿走向梯度：东阿特拉斯的海拔相对较低（平均1000米），向西逐渐增高，在西高阿特拉斯的图卜卡勒山达到4160米。这一地形不仅是地貌特征，也是与新生代挤压相关的壳增厚和隆升分布的一阶指标（Ayarza et数据2023年9月8日的Mw 6.8级地震是过去十年中影响摩洛哥最具破坏性的事件。它袭击了高阿特拉斯（HA）地区，特别是沿着Tizi n'Test断层带（图1）。本研究所用的近震数据由国家科学与技术研究中心（CNRST）提供，由摩洛哥地震台网台站记录，远震数据可从Geofon的FDSN服务器公开获取（https://geofon.gfz.de）。分析包括结果1. 矩张量反演远震和近震波形数据的独立反演为Al Haouz地震提供了一致的震源解（图3；表2）。远震反演得到两个节面：252°/77°/74°（NP1）和124°/19°/140°（NP2），质心位于30.916°N、8.480°W，震源深度26公里，矩震级Mw 6.89。近震反演得到节面258°/65°/61°（NP1）和132°/36°/137°（NP2），质心位于31.032°N、8.439°W，震源模型的稳健性远震和近震矩张量反演之间的高度一致为2023年Al Haouz地震的一阶震源属性得到了良好约束提供了有力证据（图3）。两个数据集产生相当的震源机制、质心深度（约25-26公里）和地震矩震级（Mw 6.87-6.89），表明尽管数据覆盖、路径效应和频率含量存在差异，它们仍捕获了相同的破裂过程。在这两种情况下，优选解结论我们对2023年Al Haouz地震的综合地震学分析，结合已发表的大地测量和地球物理约束，为摩洛哥有仪器记录的最大地震提供了连贯的说明。近震和远震波形的独立反演收敛于相同的近双力偶震源，表明主震（本研究中为Mw 6.9）是由一条陡倾、北西倾的逆冲至斜向逆冲断层破裂产生的，该断层走向西南西-东北东，质心位于数据与软件可用性声明本研究所用的近震数据由摩洛哥科学研究所（IS）和国家科学与技术研究中心（CNRST）提供。远震波形数据可从GEOFON数据中心和IRIS数据管理中心免费获取。这些数据集最后访问于2025年11月30日。地震波形可视化与检查使用Pyrocko软件包中提供的Snuffler进行。矩张量反演由CRediT作者贡献声明Brahim Oujane：写作——初稿，可视化，验证，软件，资源，方法学，调查，形式分析，数据管理，概念化。Lahcen El Moudnib：写作——审阅与编辑，可视化，验证，监督，资源，方法学，数据管理，概念化。Gesa Petersen：写作——审阅与编辑，可视化，验证，软件，资源，方法学，概念化。Said Badrane：可视化，验证，资源，数据利益冲突声明作者声明，他们没有已知的竞争经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。致谢我们感谢主编赵亮和审稿人Will Levandowski博士以及两位匿名审稿人，他们的详细和建设性意见显著提高了本工作的清晰性和严谨性。我们感谢科学研究所（IS）和国家科学与技术研究中心（CNRST）提供本研究所用的数据。我们衷心感谢国际地震学、地震数据分析、灾害评估与风险培训课程Brahim Oujane|Lahcen El Moudnib|Gesa Petersen|Said Badrane|Martin Zeckra|Hafsa Zakarya|Cheikh Ahmed Abdi|Mohammed El Abbassi