近日，国际著名地学刊物《Geochemistry, Geophysics, Geosystems》发表了我院柳畅副教授的学术论文“Space-time stress variations on the Palu-Koro fault impacting the 2018 Mw 7.5 Palu earthquake and its seismic hazards.”
2018年9月28日在印尼苏拉威西岛的Palu-Koro断裂带中段发生了Mw 7.5级地震(见图1)。地震后的滑坡和海啸给当地造成了大量的人员伤亡与巨大的经济损失。为探讨该地震的孕震机制，并分析震后Palu-Koro断裂带南北两端地震空区的地震与海啸危险性。研究使用数值模拟的方法，分析了该区域自1968年以来9个历史地震(M>6.0)引起的Palu-Koro断裂带的库仑应力时空分布及演化特征，有如下发现:
图1：印尼Sulawesi岛及周边区域的地质构造与历史地震(M>6.0)。
(1) Palu-Koro断裂带的大部分区域处于Minahassa俯冲带上发生的1996年Mw7.9级Tonimi地震应力增强区；其中2018年Mw 7.5级Palu地震震源区的库仑应力增加值约为51kPa(见图2a)；结合断层运动GPS数据，计算得到Palu-Koro断裂带(Palu盆地附近)震间构造应力积累速率3.6kPa/a；认为1996年Tonimi地震对2018年Palu地震起到了触发作用，促使其提前发生了大约14年。
(2) 2018年Palu地震破裂南北两端所发生的两次历史地震(1998 年Mw 6.6级地震和 2012年Mw 6.3级地震)造成的应力影，在一定程度上阻止了2018年Palu地震破裂向其南北两端继续发展(见图2b与2c)。
图2： 8个历史地震引起的Palu-Koro断裂带13km深度上的库仑应力分布(2018年Palu地震之前)。线段AD表示Palu-Koro断裂带，线段BC表示2018年Palu地震破裂区。
(3) 2018年Palu地震之后，Palu-Koro断裂带南北两端的两个地震空区的库仑应力得到增加，其应力值远远超过地震应力触发的阈值(见图3)。因此，这两个地震空区在将来的地震危险性以及苏拉威西岛的海啸危险性相应得到增加，应值得关注。这一结论被2020年3月发生在断裂带南端的地震空区Mw 5.9级地震所证实。
图3： 9个历史地震引起的Palu-Koro断裂带南北两端的地震空区不同深度上的库仑应力分布(2018年Palu地震之后)。
该研究结论为揭示俯冲带地震与板内地震之间的触发作用过程，提出了进一步的认识；可为印尼苏拉威西地区地震与海啸的预防与减灾工作提供一定理论依据。
本文第一作者和通讯作者为柳畅副教授。该研究得到国家自然科学基金委(41974102，U1839207，41590865)，上海市自然科学基金(19ZR1459600)，和南海所中科院边缘海重点实验室开放课题(OMG2019-02)等项目的资助。
Liu, C. and Shi, YL., 2021. Space-time stress variations on the Palu-Koro fault impacting the 2018 Mw 7.5 Palu earthquake and its seismic hazards. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, https://doi.org/10.1029/2020GC009552
全文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2020GC009552