天津
近日，中國科學技術大學張海江教授研究組在海洋轉換斷層研究方面取得重要進展。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。該成果于北京時間6月26日在《科學》（Science）雜志以“首次發布”形式在線發表。
這是2026年至今
中國科大以第一署名及通訊單位
在Nature、Science、Cell三
大國際頂尖刊物(CNS)上
發表的第10篇成果
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。
張海江(右二)與團隊成員討論
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）
中國科大為論文第一單位。楊浩（博士生）為第一作者，張海江教授為通訊作者，南方科技大學葉玲玲研究員為合作者。本工作得到國家重點研發計劃和國家自然科學基金等項目資助。
論文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aed5665
信息來源：中國科大新聞網。
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