科學家揭示影響喜馬拉雅地震破裂的關鍵因素

喜馬拉雅山脈位於青藏高原南緣，是全球典型的碰撞造山帶，大地震的發生影響著長達2500公里的人口密集地區。2015年4月25日在造山帶中部尼泊爾地區發生的7.8級地震，造成主喜馬拉雅逆沖斷裂發生長120公里、寬80公里的斷層破裂。

自1984年地震學家Ni和Barazangi首次發現主喜馬拉雅逆沖斷裂以來，印度大陸向喜馬拉雅山底部俯衝的幾何形態及其相關的地質災害一直備受國內外學者的關注，主喜馬拉雅逆沖斷裂的起伏程度被認為是影響地震破裂的關鍵因素。然而，在特殊的地理環境下，近場觀測資料匱乏。

為此，中國科學院青藏高原地球科學卓越創新中心、青藏高原研究所研究員白玲團隊利用幾種不同的近場觀測資料，包括團隊自2014年起陸續在平均海拔4.5公里的中-尼邊界和震源區加德滿都架設的寬頻帶地震台站波形數據，重新審視了2015年尼泊爾7.8級地震序列的空間位置、斷層面幾何形態以及震源區速度結構。

結果表明，印度大陸在喜馬拉雅山底部不僅沿著5度的平均傾角向北北東俯衝，並且在加德滿都盆地附近約100公里範圍內沿著同樣的傾角自西向東逐漸加深。同時，在加德滿都盆地兩側呈現顯著的結構差異，在盆地以西沿著俯衝方向存在長30公里、傾角約10度的斷坡構造，盆地以東俯衝角度更加平滑，並且在盆地以東約100公里的裂谷底部存在著與印度板塊基底隆起有關的障礙體，表明主喜馬拉雅逆沖斷裂的三維結構變化控制了2015年尼泊爾7.8級地震的破裂長度，為所在的2500公里造山帶印度大陸俯衝結構的認識提供了新的啟示。

該成果以Lateral variation of the Main Himalayan Thrust controls the rupture length of the 2015 Gorkha earthquake in Nepal為題發表在《科學進展》（Science Advances）上，白玲為第一和聯合通訊作者。該研究獲得中科院A類先導專項（no. XDA20070302）和國家自然科學基金國際合作重點項目（no. 41761144076）等的資助。

沿MHT界面的平面圖和穿過7.8級主震的剖面圖。正面朝東和背面朝西的剖面分別顯示沿著84.8°E處穿過7.8級主震的MHT界面之下和之上的P波速度。兩個紅色五角星分別為7.8級和7.3級地震，灰色圓圈為部分定位精度較高的3.5級以上餘震，紅色正方形為加德滿都盆地，灰線是重力異常線，虛線是4千米等高線，沿著東南方向延伸，表明地表高程向東遞增。深度和經緯度按照1：1比例繪製。

來源：中國科學院青藏高原研究所

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