研究大地震的震源特性，如破裂過(guò)程和滑動(dòng)分布，對(duì)于理解地震發(fā)生機(jī)制至關(guān)重要。有限斷層反演能夠高效重建破裂時(shí)空過(guò)程，被廣泛用于快速獲取地震的破裂特征，但運(yùn)動(dòng)學(xué)模型未考慮破裂過(guò)程中的應(yīng)力相互作用；動(dòng)態(tài)破裂模擬納入破裂與斷層幾何、摩擦及地殼介質(zhì)之間的相互作用，能夠提供破裂物理過(guò)程與機(jī)制等信息。融合有限斷層反演和破裂模擬，為揭示強(qiáng)震破裂運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)提供了有效途徑。
2025年3月28日的緬甸Mw7.8地震發(fā)生于實(shí)皆斷裂上（圖1），多個(gè)機(jī)構(gòu)和研究組開展了震后快速響應(yīng)，揭示此次地震的破裂長(zhǎng)度達(dá)數(shù)百公里、南向破裂以超剪切速度傳播。但地表破裂的長(zhǎng)度是多少？超剪切破裂出現(xiàn)在斷層的哪個(gè)部分？破裂速度是多少？控制超剪切的物理機(jī)制是什么？解答這些問(wèn)題不僅能加深我們對(duì)地震破裂動(dòng)力學(xué)的理解，也為評(píng)估與實(shí)皆斷層構(gòu)造環(huán)境類似的斷裂強(qiáng)震危險(xiǎn)性及災(zāi)害特征提供參考。
針對(duì)上述問(wèn)題，中國(guó)地震局地質(zhì)研究所（李彥川、單新建、李成龍、熊海程）聯(lián)合中南大學(xué)黃傳超博士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)王欣博士和許效華教授，采用高分光學(xué)影像位移追蹤、InSAR、密集臺(tái)陣反投影成像（BP）、有限斷層反演、破裂動(dòng)力學(xué)模擬、震間斷層滑動(dòng)虧損反演等數(shù)據(jù)和技術(shù)（圖2和圖3），對(duì)緬甸地震破裂的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征開展了綜合研究。
研究表明：（I）地表破裂長(zhǎng)達(dá)472公里，平均位錯(cuò)量為3.7±0.4米（圖2）；（II）斷層震間滑動(dòng)虧損與同震滑動(dòng)的空間對(duì)應(yīng)整體較好，同震滑動(dòng)未表現(xiàn)明顯的淺層滑動(dòng)虧損現(xiàn)象（圖4）；（III）BP和動(dòng)態(tài)破裂模擬揭示破裂為雙側(cè)破裂，北向破裂持續(xù)~27秒、以亞剪切速度傳播（平均速度~2.3 km/s）；南向破裂在震后20秒內(nèi)呈現(xiàn)亞剪切（~2.9 km/s），隨后轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)的超剪切（~4.1?5.9 km/s），超剪切持續(xù)時(shí)間達(dá)68秒、破裂長(zhǎng)度達(dá)312公里；超剪切的起始受Burridge-Andrews機(jī)制控制、隨后由自由表面效應(yīng)控制（圖4和圖5）。
上述結(jié)果揭示了緬甸地震破裂的復(fù)雜性及物理機(jī)制，凸顯了多學(xué)科融合在強(qiáng)震破裂特征和機(jī)制研究中的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，強(qiáng)調(diào)了斷層運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究（如強(qiáng)震危險(xiǎn)性分析、破裂模式和機(jī)制等）從單一手段、單一數(shù)據(jù)源向多手段聯(lián)合（如活動(dòng)構(gòu)造+大地測(cè)量+地震學(xué)+數(shù)值模擬）轉(zhuǎn)變的必要性。
圖1. 2025年緬甸地震構(gòu)造背景
圖2. 光學(xué)影像偏移量、InSAR視線向形變和斷層地表位移量
圖3. 遠(yuǎn)場(chǎng)臺(tái)陣反投影結(jié)果
圖4. 有限斷層反演、震間斷層滑動(dòng)虧損速率和破裂模擬結(jié)果
圖5. 破裂過(guò)程快照 及 破裂速度與S波速比值（Vr/Vs）
研究成果發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Nature旗下雜志Communications Earth & Environment。研究受國(guó)家自然科學(xué)基金地震聯(lián)合基金、面上項(xiàng)目和重大項(xiàng)目（U2139202、42374005、42494861）共同資助。
文章信息：Li, Y., Shan, X., Li, C. et al. Sustained supershear rupture during the 2025 Mandalay, Myanmar earthquake. Commun Earth Environ (2025).
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