2025 年定日地震的双分段断裂表明造山坍塌期的正断层共轭活动

为何这场遥远的地震很重要

2025 年的定日地震发生在西藏南部的偏远地区，但它提供了一个难得的窗口，让我们看到即使大陆持续碰撞，地球上最高的高原仍在缓慢拉张。通过将卫星雷达观测与断层破裂的计算模型结合，作者表明这次 7 级地震并非沿地壳中的单一整洁断裂发生。相反，它涉及一对倾角较陡、相反滑动方向的断层，促进了过厚的青藏地壳在自重作用下的坍塌。理解这种复杂行为很重要，因为它改变了我们对全球山地带地震危险性的认识。

处于推挤与拉张之间的山带

青藏高原是在印度向欧亚板块几十百万年推进的过程中构建起来的，地壳被褶皱和增厚。持续的碰撞仍驱动着喜马拉雅前缘的主推覆故障。然而，矛盾的是，高原内部布满南北向的裂谷，地壳在这些地方横向拉伸并下沉，类似经典的伸展区。西藏南部就是这样的一个带，数条长裂谷承担东西向的拉张。2025 年定日地震是该裂谷系统记录到的最大地震，产生了超过 30 公里的地表断裂并造成一百多人死亡，暴露出即便在总体受压的构造环境中，这些“伸展”结构也可能极具危险性。

从太空读取地面运动

为了绘制地表位移，团队使用了差分合成孔径雷达（InSAR），利用来自三个卫星任务的数据。通过对比震前震后的雷达影像，他们重建了沿卫星视线方向的地表位移，震中主断裂附近的位移达二到三米。这些模式显示主断层东侧上升，而西侧向卫星相反方向下沉，表明存在一条向西倾斜的陡峭正断层的运动。但在主断裂以西约 20 公里处，他们探测到另一个较小的变形区域——约 30 厘米——提示有一处未破裂地表的断层活动，若无雷达观测极易被忽略。

两条相对断层共同承担滑移

作者采用贝叶斯反演方法，将观测到的地表形变转化为断层几何及其滑移量的三维模型。对于主事件，大部分滑移发生在 10 公里以上的浅部，两个明显的滑移区在约 55 度倾角的断层上达到了约五米的滑移。对西侧较小变形建模时发现，单一断层面无法解释观测结果。更好拟合出现于允许两个结构滑动的情形：一条先前未识别的向东倾共轭断层，以及在 2020 年已产生过一次 5.6 级地震的更深断层节段。合并来看，这一西侧序列相当于约 6 级地震，形成了与主定日断层的镜像伙伴，揭示了真正的“双分段”断裂系统。

断裂如何传播以及为何停止

为检验其运动学模型的物理可行性，研究者们进行了动态断裂模拟，模拟地震如何在断层上起始并传播。他们发现断裂在南部发生成核，那里的断层需要相对较弱才能持续破裂，然后向北加速进入应力较高的区域，约在 20 秒内释放了大部分能量。模型显示断层不同段之间存在显著的摩擦性差异：北段在破裂前需更为强健以积累足够应变来产生大位移，而南段表现为低强度区，更易产生较小事件。当他们在模拟中加入西侧的共轭断层时，主震引起的应力变化——无论是静态的还是瞬变的——本身并不足以触发完整的 6 级裂变，除非该断层本已非常接近失稳或暂时被弱化，例如被加压流体作用。

这对山地灾害意味着什么

结合断层几何、余震分布和区域地形，研究构建了一个受重力影响的体系图景：由陡峭正断层所界定的地壳体积有助于控制地震能量的增长。大型、相对简单的断层界定块体（如定日中部段）能储存更多弹性和重力能量，因此可发生大震；而具多分支断层和低起伏的区域则倾向于通过较小、更频繁的地震释放应变。定日序列展示了多条断层如何相互作用，深部、共轭以及先前破裂的节段以通常危险模型常忽视的方式共同分担滑移。对非专业读者而言，关键是即便在碰撞的山带中，地壳局部也可能处于伸展的失稳边缘，且这些隐蔽且互相连接的断层可能联合产生破坏性地震，从而挑战简单的单断层假设。

引用: He, K., Cai, J., Wen, Y. et al. Bipartite rupture in the 2025 Dingri earthquake indicates normal conjugate faulting during orogenic collapse. Commun Earth Environ 7, 229 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03267-8

关键词: 青藏高原地震, 正断层活动, InSAR 形变, 共轭断层, 地震灾害