江蘇
6月25日，中國科學技術大學張海江教授為唯一通訊作者在全球頂尖科研期刊《Science》發表了題為“Cyclic sealing and drainage on an oceanic transform fault”的研究論文。研究團隊利用東太平洋海隆Gofar轉換斷層密集海底地震儀數據，首次發現受半日潮調制的諧波震顫信號，并揭示斷層存在“封存－增壓－破裂－排放”的周期性循環。中國科學技術大學為論文的第一完成單位。
海洋轉換斷層是連接擴張洋脊的走滑邊界，長期被視為簡單的“保守型”板塊邊界。但近年證據顯示，這類斷層可能受巖漿和熱液活動共同作用，具有復雜的三維結構。震顫是一種持續的非脈沖地震信號，對潮汐等微小應力高度敏感，可用于追蹤斷層內的流體活動。然而，轉換斷層內是否存在震顫信號，此前一直缺乏直接觀測證據。
研究團隊利用2019—2022年布設的海底地震臺陣數據，在Gofar轉換斷層識別出持續的諧波震顫信號，其源區位于海底以下約4.5公里范圍內，恰好落在先前推斷的“地震障礙區”——該區域能阻止大地震傳播，卻密集分布著微震活動。
Gofar轉換斷層上的震顫－潮汐相關性
研究發現，2020年9月一次4級地震前，震顫振幅與半日潮汐高度相關，表明斷層處于近臨界狀態。地震發生后，相關性迅速減弱，微震激增，波速比快速反彈——反映破裂打開了封閉裂隙，排出氣體并注入液體。數周后，隨著礦物沉淀逐步愈合裂隙，相關性緩慢恢復，開啟新一輪循環。該模式在后續多次地震中重復出現。
基于此，研究團隊提出“閥門式”循環模型：封存階段，礦物沉淀封閉裂隙，深部巖漿持續產生揮發氣體，孔隙壓力升高，系統對潮汐高度敏感，產生震顫；破裂階段，地震打開裂隙，排出氣體，削弱潮汐－震顫耦合，觸發微震；封存恢復階段，礦物沉淀再次愈合裂隙，系統回到封存狀態，循環重啟。
該研究首次在海洋轉換斷層發現潮汐調制震顫，表明轉換斷層并非“保守型”板塊邊界，而是受流體、潮汐和巖漿共同調控的動態系統。該成果為認識海洋轉換斷層力學機制和地震危險性提供了新范式，對深海熱液系統和成礦研究也具有啟示意義。
研究團隊合影（從左到右：中國科大博士生楊浩、中國科大張海江教授、南方科技大學葉玲玲研究員）
編輯、審核：石瑾鵬
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