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堪察加8.8级大地震之前的十年

2025年7月29日,一场8.8级地震袭击了堪察加半岛东部近海,那里太平洋板块正俯冲到鄂霍次克板块之下。它使板块边界上500公里长的一段发生破裂——据该研究,这是自2011年9.1级东北地方太平洋近海地震以来全球记录到的最大地震。同一段曾在1952年11月4日破裂过,那是一场9.0级地震,引发的破坏性海啸横扫了整个太平洋。

许多证据表明,断层在破裂之前会经历一个孕震准备阶段:损伤不断积累,变形逐渐集中,小地震的特征发生变化。波兰科学院地球物理研究所(华沙)的斯坦尼斯瓦夫·拉索茨基(Stanisław Lasocki)、贝亚塔·奥尔莱茨卡-西科拉(Beata Orlecka-Sikora)和马特乌什·奥尔谢夫斯基(Mateusz Olszewski),在2025年事件之前的十年里寻找了这一阶段。

解读一群地震的两个数字

团队使用了他们在早期工作中提出的两个指标:

  • dc,即“地震规则性系数”:它衡量相继发生的地震有多相似——包括与上一次地震的时间间隔、与它的距离以及震级。dc低意味着过程更规则,他们将其解释为变形集中到了单一区域。
  • SSD,即“地震应变动态系数”:用来估计岩石变形的速度。

根据他们的损伤模型,dc的一次下降标志着彼此竞争的变形区合并为一个区的时刻,此后裂纹将不稳定地扩展。随后dc再次上升,大地震往往在其峰值附近到来。

他们把这一方法应用于一份国际地震目录:从2014年1月到2025年7月20日,在断层周围划定的区域内共有2,682次3.6级及以上的地震。他们的曲线截止于2025年7月16日,即最后几次前震和主震之前。

七个阶段,两种模式

2014年至2025年间,该地区出现了七个强震阶段,其中包括2020年3月帕拉穆希尔岛附近的一次7.5级地震、2024年8月17日彼得罗巴甫洛夫斯克-堪察加附近的一次7.0级地震,以及2025年7月20日的一次6.7级地震,20分钟后又发生了一次7.5级地震。九天之后,8.8级地震来临。

2022年以前,每个阶段之前都有一次dc的深度下降,往往伴随着SSD的下降。随后dc上升,强震在其最大值附近发生,距下降点八天到一年不等。例如,对于2020年的7.5级地震,dc在2019年6月12日跌至谷底,并在地震当天达到峰值,相隔约九个月。

2022年之后,情况变了。下降变得浅得多,叠加在一个长期上升趋势之上,这一趋势一直持续到大地震发生。作者把最后一个转折点定在2025年3月,大约在主震前五个月。

2014年至2025年年中规则性系数dc的曲线,红色三角形标出强震。

规则性系数dc(去除余震后计算):2022年以前有深度下降,随后呈上升趋势,一直到2025年7月。红色三角形标出5.9级及以上的地震。——图6a,Lasocki、Orlecka-Sikora & Olszewski(2026),arXiv:2610.13696。

不是一次准备,而是两次叠加

团队的解读是:记录中同时包含两个过程。

  • 2014—2022年的周期属于其他断层,主要位于更南边的北库里尔斯克附近,那里聚集了九次强震。2014年至2024年8月间,未来震中150公里范围内没有发生过5.9级或以上的地震。
  • 从2022年初开始,将在2025年破裂的那一段开始表现为一个耦合的系统。作者认为,南边地震释放的应力随着地壳下方深部韧性层的流动而缓慢向北传播,大约两年后抵达了这一段。

这与对同一地区的独立研究相吻合——这些研究基于背景地震活动、卫星定位和重力测量——它们把2025年的破裂区描述为至少三个不同的块体,并且这些块体一同破裂。该指数则补上了一个日期:这些块体开始协同活动的时刻。

对同一区域的另一项分析发现,中等地震的发生率一直保持稳定,直到主震前的最后十天。而用同样的地震计算出的dc指数,却在大约三年前就显示出一个有明确日期的转变。

事后回顾,附带保留

作者认为他们的指标具有“很高的地震预报潜力”,这些指标已被用于墨西哥科利马地区的实时监测。但这项研究是对一场已经发生的地震的回顾,评估的是作者自己的指数,而这些指数所依据的理论模型仍是一份未发表的手稿。他们还列出了其他局限:应力传递的解释仅依赖于从另一次地震借来的数量级比较;块体之间的对应基于对已发表地图的目视比较;两组地震是用固定的地理范围框选出来的。