弹性回跳是地震学领域经典的地震模型之一。随着空间观测技术的发展，越来越多的高分辨率同震形变场揭示出同震破裂中可能广泛存在非弹性形变过程。近日，我实验室环南海地质过程与灾害响应创新团队研究指出：破坏型浅源地震在断层周边有限范围内通常伴有显著的非弹性形变过程，该过程很可能是控制地震破裂向地表传播的重要机制之一。基于此重要机制，研究者通过对2019年加州地震序列的地表形变进行进一步研究，获得了新的认识和成果。

基于团队自主研发的干涉处理自动化环境和反演软件，我实验室环南海地质过程与灾害响应创新团队核心成员冯万鹏副教授及其合作者曾在2019年加州地震后第一时间获取了此次地震序列的同震形变场，其研究成果在地球科学顶级刊物GRL(2019)上发表（冯万鹏副教授为该篇文章的第一作者和通讯作者）。该结果揭示了此次地震可能同时破开了相互垂直的两个断层系统，并形成复杂的地表永久形变场（图1）。基于上述数据，团队进一步厘定了断层滑动的空间分布，最大滑动达>6m，且未出露地表，该结果直接反应该地震断层存在显著浅层同震滑动欠滞(Shallow Slip Deficit, SSD)现象。SSD出现的一个可能的物理原因是断层周边存在一定范围的损伤带，震中极有可能发生了非弹性形变。

上述成果很快得到了爱荷华大学Barnhart博士带领团队结果的证实。他们应用高分辨率光学图像，生成了高精度近场形变图像(图2)，并开展了应变分析，定量化了沿断层破裂带存在均值宽度在~31m的非弹性形变破损区，结果发表在最新的Nature Geoscience(2020)。基于上述定量化数据，冯万鹏副教授与合作者在2020年12月于Nature Geoscience上再次发文（冯万鹏副教授为该篇文章的第一作者和通讯作者），对上述非弹性变形过程进行了总结，并对比了不同学科的研究结果，指出破损区域评估的重要意义，以及当前结果之间上存在一些疑问，为进一步工作指明了方向。

图1 2019年加州Ridgecrest地震序列同震形变场及其空间滑动模型

图2 高分辨率同震形变图像及其及断层非弹性形变破损区成像

原文链接：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019GL086888

https://www.nature.com/articles/s41561-020-0642-x

【文献目录】

Feng, W., Samsonov, S., Qiu, Q., Wang, Y., Zhang, P., Li, T., & Zheng, W. (2020). Orthogonal Fault Rupture and Rapid Postseismic Deformation Following 2019 Ridgecrest, California, Earthquake Sequence Revealed From Geodetic Observations. Geophysical Research Letters, 47(5), 1–10. https://doi.org/10.1029/2019GL086888

Feng, W., & Almeida, R. V. (2020). Inelastic earthquake damage. Nature Geoscience. https://doi.org/10.1038/s41561-020-0642-x

Barnhart, W. D., Gold, R. D., & Hollingsworth, J. (2020). Localized fault-zone dilatancy and surface inelasticity of the 2019 Ridgecrest earthquakes. Nature Geoscience. https://doi.org/10.1038/s41561-020-0628-8