基于更新的共震滑移模型，重新评估2021年中国马都（Maduo）7.3级地震后周边断层的地震危险性

《Journal of Asian Earth Sciences》：Revisiting the seismic hazard of surrounding faults following the 2021 Maduo (China) M W 7.3 earthquake based on the updated co-seismic slip model

本研究通过联合GNSS临时观测站、区域连续GNSS站和InSAR数据反演2021年青海门源7.3级地震的精确同震滑动模型，揭示该断层沿走向呈现显著几何变异，分为五段 distinct asperities。利用三维黏弹性有限元模型分析同震与余震 Coulomb应力变化，发现该地震对东昆仑马强马库和吐索湖段等断层产生显著应力加载（>1.0×10^4 Pa），结合历史地震复发周期，指出需重点关注这些高应力加载区域的地震危险性。

　　2021年5月22日，中国青海省玛多县发生了一场震级为Mw 7.3的地震。这场地震位于巴颜喀拉块体内的昆仑口-江错断裂带的埃尔林胡-江错-昌马河段。由于观测数据有限，目前已有的同震滑动模型之间存在一定的差异，这种差异直接影响了周边断裂带的地震危险性评估。为了更准确地理解地震的同震滑动情况及其对周围断层的影响，本研究结合了同震观测数据，包括GNSS（全球导航卫星系统）的普查站和区域连续站，以及InSAR（合成孔径雷达干涉测量）数据，共同反演了玛多地震的同震滑动模型。

研究结果表明，断裂带的几何形态在走向方向上表现出显著的变化，并由五个不同的断层段组成。此次地震的最大滑动量达到了4.0米，其地震矩为1.69×102?牛·米，对应震级为Mw 7.42。基于这一同震滑动模型，我们进一步利用三维粘弹性有限元模型对巴颜喀拉块体东部的周边断层进行了同震和震后地震应力变化的分析。分析结果指出，玛多地震对东昆仑断裂带的玛沁-玛曲段、托素湖段，以及西喜马拉雅断裂带的东南段等区域产生了显著的应力加载，应力值超过了1.0×10?帕斯卡。这些结果结合了玛沁-玛曲段和托素湖段历史上地震事件的间隔时间，表明这些断层段的地震活动已经接近或超过了其复发周期，因此需要引起更高的关注。

玛多地震发生在中国大陆主要构造区之一的巴颜喀拉块体，该区域自1900年以来记录了超过22次震级大于等于7.0的强震。其中包括1937年的托素湖M7.5地震、1963年的阿拉克湖M7.0地震、2001年的可可西里M_S 8.1地震等，这些地震均发生在东昆仑断裂带上。此外，还有1973年的M7.3和1997年的Mw 7.5许多地震，以及2010年的玉树M_S 7.1地震，这些地震分别发生在甘孜-玉树断裂带和鲜水河断裂带上。值得注意的是，自1997年许多地震（M7.5）以来，中国大陆大部分震级大于等于7.0的地震都发生在这一区域，特别是东昆仑断裂带、甘孜-玉树断裂带和鲜水河断裂带，这些断层的滑动速率较高。

然而，与该块体的主要边界断层相比，内部次级断层如昆仑口-江错断裂带和达日断裂带也发生了震级大于等于7.0的地震。这些次级断层的滑动速率相对较低，可能导致其地震潜力被低估。因此，研究玛多地震的同震滑动模型及其对周边断层的影响，对于理解断裂带的变形模型和评估区域地震危险性具有重要意义。

在本研究中，我们采用了GNSS普查站和区域连续站的同震观测数据，以及InSAR数据，共同反演了玛多地震的同震滑动模型。这一模型不仅能够更准确地描述地震的滑动特征，还为后续的地震应力变化分析提供了可靠的基础。我们构建了巴颜喀拉块体东部的三维有限元模型，综合考虑了同震错动和震后粘弹性松弛效应，以分析玛多地震对周边断层的同震和震后地震应力变化。通过这种方法，我们能够更全面地评估地震对区域地震活动的影响，并为地震危险性评估提供机械方面的依据。

为了进一步验证同震滑动模型的可靠性，我们分析了同震滑动的分段特征。如图2所示，同震滑动分布沿断层走向呈现出明显的分段现象。从西向东，我们识别出四个显著的滑动区段，分别对应埃尔林胡南段（ELHS）、黄河乡段（HHX）、东草拉龙河段（DCALH）和昌马河乡段（CHX）。这些滑动区段的分布与地震的破裂过程密切相关，表明地震的能量释放具有一定的非均匀性。这种非均匀性不仅影响了地震的同震滑动模型，还可能对震后地震应力变化的分析产生重要影响。

在本研究中，我们采用了一种公式来计算地震引起的ΔCFS（库仑失效应力变化）。该公式将剪切应力变化和法向应力变化结合在一起，通过有效的摩擦系数来计算。研究假设有效的摩擦系数为0.4，这一数值来源于Stein等人（1992）、King等人（1994）和Freed等人（2005）的研究。通过这一公式，我们能够更准确地评估地震对周边断层的应力变化，从而为地震危险性评估提供科学依据。

通过更新后的同震滑动模型（见图6），我们计算了ΔCFS的分布情况。结果表明，玛多地震对东昆仑断裂带的玛沁-玛曲段、托素湖段，以及西喜马拉雅断裂带的东南段等区域产生了显著的应力加载。这些应力加载不仅影响了断层的未来活动可能性，还可能对区域地震危险性评估产生重要影响。因此，我们需要进一步研究这些断层的应力变化特征，以更全面地评估地震对区域的影响。

在本研究中，我们还考虑了地震对区域构造活动的影响。巴颜喀拉块体作为中国大陆的重要构造区域，其内部次级断层的活动性可能与主边界断层的活动性存在一定的关联。这种关联不仅影响了地震的发生频率和震级，还可能对区域地震危险性评估产生重要影响。因此，我们需要进一步研究这些断层的活动性特征，以更全面地评估地震对区域的影响。

本研究的主要成果包括：（1）同震滑动模型揭示了断裂带几何形态在走向方向上的显著变化，由五个不同的断层段组成；（2）通过三维有限元模型，我们分析了地震对周边断层的同震和震后地震应力变化，发现这些断层受到了显著的应力加载；（3）结合历史地震事件的间隔时间，我们指出这些断层段的地震活动已经接近或超过了其复发周期，因此需要引起更高的关注；（4）我们验证了同震滑动模型的可靠性，发现其能够准确描述地震的滑动特征；（5）通过分析地震引起的ΔCFS，我们为地震危险性评估提供了科学依据。

这些研究成果不仅有助于理解玛多地震的同震滑动特征，还为评估区域地震危险性提供了重要的参考。同时，也为进一步研究巴颜喀拉块体内部次级断层的活动性特征奠定了基础。通过这些研究，我们能够更好地认识地震的发生机制及其对区域的影响，从而为地震灾害的预防和应对提供科学支持。此外，这些研究还为地震监测和预警系统的发展提供了重要的数据和模型支持，有助于提高地震预警的准确性和及时性。

在本研究所涉及的断层中，东昆仑断裂带、甘孜-玉树断裂带和鲜水河断裂带是主要的地震活动区域。这些断层的滑动速率较高，因此其地震活动的可能性也相对较大。然而，昆仑口-江错断裂带和达日断裂带作为内部次级断层，其滑动速率较低，可能导致其地震潜力被低估。因此，我们需要进一步研究这些断层的活动性特征，以更全面地评估地震对区域的影响。

此外，本研究还考虑了地震对区域构造活动的影响。巴颜喀拉块体作为中国大陆的重要构造区域，其内部次级断层的活动性可能与主边界断层的活动性存在一定的关联。这种关联不仅影响了地震的发生频率和震级，还可能对区域地震危险性评估产生重要影响。因此，我们需要进一步研究这些断层的活动性特征，以更全面地评估地震对区域的影响。

通过本研究，我们不仅获得了玛多地震的同震滑动模型，还通过三维有限元模型分析了地震对周边断层的同震和震后地震应力变化。这些分析结果表明，玛多地震对东昆仑断裂带的玛沁-玛曲段、托素湖段，以及西喜马拉雅断裂带的东南段等区域产生了显著的应力加载。这些应力加载不仅影响了断层的未来活动可能性，还可能对区域地震危险性评估产生重要影响。因此，我们需要进一步研究这些断层的活动性特征，以更全面地评估地震对区域的影响。

同时，我们还验证了同震滑动模型的可靠性，发现其能够准确描述地震的滑动特征。这一模型不仅为地震的同震滑动提供了科学依据，还为后续的地震应力变化分析提供了可靠的基础。通过这一模型，我们能够更准确地评估地震对周边断层的影响，从而为地震危险性评估提供科学支持。

本研究还结合了历史地震事件的间隔时间，发现这些断层段的地震活动已经接近或超过了其复发周期。因此，我们需要引起更高的关注，以更好地评估这些断层的地震潜力。这种关注不仅有助于提高地震预警的准确性，还能够为地震灾害的预防和应对提供科学依据。

综上所述，本研究通过整合多种观测数据，共同反演了玛多地震的同震滑动模型，并利用三维有限元模型分析了地震对周边断层的同震和震后地震应力变化。研究结果表明，玛多地震对东昆仑断裂带的玛沁-玛曲段、托素湖段，以及西喜马拉雅断裂带的东南段等区域产生了显著的应力加载。这些应力加载不仅影响了断层的未来活动可能性，还可能对区域地震危险性评估产生重要影响。因此，我们需要进一步研究这些断层的活动性特征，以更全面地评估地震对区域的影响。同时，我们也验证了同震滑动模型的可靠性，发现其能够准确描述地震的滑动特征，为地震危险性评估提供了科学依据。