2025年10月22日上午,应程怡芳教授邀请,美国南加州大学(University of Southern California)Yehuda Ben-Zion教授到访我室,并在海洋楼一楼报告厅为实验室和我院师生作了题为“Theoretical and observational results on damage related radiation”的第60期蓝海论坛讲座,报告围绕地震破裂过程中由于岩石损伤引起的辐射机制及其观测证据展开,兼具理论深度与方法示范。
Ben-Zion教授现任加利福尼亚州地震中心(SCEC)的主任、南加州大学(USC)地球科学教授。他长期从事地震与断层物理研究,综合运用理论、数值模拟与观测手段,已发表论文三百余篇,出版学术著作多部,近年受邀作主题报告十余场,研究成果被广泛引用。他是美国地球物理联盟(AGU)会士,曾获欧洲地球科学联盟(EGU)Beno Gutenberg 奖章、洪堡地球物理研究奖与德国科研协会(DFG)Mercator 奖学金,曾任《Journal of Geophysical Research》编辑,并在多个国际学术组织与期刊担任重要职务。

报告中,Ben-Zion教授指出,大量实验和野外观测表明,实际地震伴随显著的岩石损伤、微裂隙发育与弹性模量下降,导致体积膨胀或压缩。这打破了传统地震模型中,断层仅沿摩擦界面发生纯剪切破裂、弹性模量恒定且无体积变化的假设。他将这种弹性模量的动态变化纳入地震表示定理,提出“损伤辐射源项(damage-related radiation)”理论,指出该项会产生额外的各向同性辐射,显著增强高频 P 波能量。随后,报告结合了实验与地震观测验证这一理论:南非深井微震、加州San Jacinto断层及2019 年 Ridgecrest 地震序列的震源反演均揭示存在一定比例的各向同性分量(约 1%–15%),与损伤辐射机制相符。结尾指出,损伤相关辐射是理解地震破裂真实物理过程的关键新要素;未来的突破将依赖于高分辨率近断层观测、实验室验证与多尺度理论耦合,从而建立更全面的地震源模型与断层动力学框架。

报告现场及线上互动热烈,不仅引发了我室师生的浓厚兴趣,也吸引了校外近七十位师生与同行通过线上参会。与会者围绕“地震破裂中的损伤辐射如何影响高频地震动”“各向同性源项是否能揭示断层深部能量释放机制”等问题,与Yehuda Ben-Zion教授展开了热烈而深入的讨论。本次报告全面展示了国际地震学界在地震破裂物理、损伤演化及高频辐射机制方面的最新进展,为我室在震源物理与断层动力学研究提供了新的思路与启发。未来,实验室将继续加强与国际知名研究团队的合作,聚焦地震能量分配、断层结构演化等关键科学问题,深入探索地震孕育与破裂的动力学过程,为地震预测和灾害防御贡献更为坚实的科学基础。
撰稿:刘强

