2019年12月10日，美国科学院院报（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 【PNAS】）在线发表了浙江大学地球科学学院****研究员石许华、国际著名地质学家中国地震局地壳应力研究所特聘研究员Paul Tapponnier与合作者的研究论文“Triple junction kinematics accounts for the 2016 Mw 7.8 Kaikoura earthquake rupture complexity”。该论文是新西兰地震破裂异常复杂性及其动力机制方面研究的重要进展。
认识全球大地震复杂破裂的样式及其驱动机制对地震、地质灾害防御和理解区域地球动力学过程至关重要，这个科学问题在新西兰尤其突出。新西兰位于太平洋板块和澳大利亚板块交界地带，该区域火山、地震极其频繁（图1）。2016年新西兰南岛凯库拉（Kaikoura）7.8级大地震是迄今为止全世界最复杂的地震之一，地震破裂沿着超过20条具有不用运动样式的断层发生（图2A），但是该地震破裂复杂性的动力机制仍然不清楚。


图1.新西兰北部和中部的活动断裂、火山和地震活动。高亮的蓝底白线为三个板块边界。三个板块分别为太平洋板（Pacific plate），澳大利亚板块（Australian plate）和汤加-克马德克-凯库拉楔条形小板块（Tonga-Kermadec-Kaikoura [TKK] sliver plate）。红色粗虚线圆圈代表这三个板块的三联点（凯库拉三联点[Kaikoura Triple Junction, KTJ]）的位置。

石许华和Paul Tapponnier等研究人员结合地球板块运动和凯库拉地震同震滑移应变分配（图2C），大尺度断裂运动学，火山作用，地震活动和太平洋俯冲板片几何分析，发现凯库拉附近可能存在一个板块三联点，被命名为“凯库拉三联点”（图2A,B,D）。该三联点连接了太平洋板块、澳大利亚板块和一个楔条形小板块——汤加-克马德克-凯库拉（Tonga-Kermadec-Kaikoura [TKK]）板块，同时也连接了新西兰区域运动速率最快的三条断层：Alpine-Hope断裂、JT-Kekerengu-Needles-Wairarapa断裂和Hikurangi大逆冲断裂（图1, 2A,B,D）。该研究同时提出，凯库拉三联点自从TKK小板块诞生以后，向西南发生迁移，驱动了新西兰北岛的火山作用向南传递，南岛马尔堡断层系统（Marlborough Fault System）内的走滑断裂活动向南迁移，以及2016年凯库拉7.8级大地震异常复杂的破裂特征。该研究为全球范围内探讨板块边界地震破裂复杂性的动力机制提供了新思路。


图2.2016年凯库拉地震同震滑移分配和该地区板块运动速率分配相匹配，揭示JT-Kekerengu-Needles断层是板块边界断裂，这与前人对Hope和Kekerengu断裂的运动速率和古地震复发行为研究结果相一致。(A)干涉合成孔径雷达[InSAR]数据分析得到的速度矢量揭示JT-Kekerengu断层南北两侧同震变形速率近垂直的急剧改变；(B)凯库拉三联点简图；(C)三条主断裂上板块运动应变分配和2016同震变形分配一致；(D)凯库拉三联点的三维立体图解。

浙江大学为该文的第一单位，石许华研究员和Paul Tapponnier为共同通讯作者。该研究受到国家自然科学基金、浙江大学****启动经费和中国地震局地壳应力研究所研究基金等的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.1916770116