2023年土耳其双强震地表破裂及危险性分析

基于土耳其双强震后快速获取的高分辨率卫星影像，系统解译了此次双强震地表破裂带的空间展布以及同震地表位错量，结合震后中国地震局组织的国际地震科学考察活动对解译的关键点进行了验证。在这些解译地表破裂特征分析的基础上，结合区域历史强震破裂特征，认为未来马拉蒂亚断裂与东安纳托利亚断裂中帕卢段、卡尔勒奥瓦段以及阿玛诺斯段等地存在一定的地震危险性，应该注重这些断裂段附近河谷地区的抗震设防工作。中国国产高分卫星应急成像数据有效助力2023年土耳其双强震地表破裂及危险性分析。相关成果发表在《中国科学：地球科学》2025年第2期。

2023年2月6日土耳其东南部的东安纳托利亚断裂先后发生 M _W 7.8和 M _W 7.5两次强震，造成震中区土耳其和叙利亚两国至少5万人死亡及严重的经济损失，开展双强震地表破裂特征的系统研究对了解板块边界断裂的级联破裂及区域未来强震危险性有重要意义。近年来随着国内高分卫星遥感的发展，其快速应急响应能力和分辨率越来越高，能够在国际强震地表破裂调查中起到非常重要的作用。本研究所使用的高分辨率影像是中国高分系列卫星在全球强震应急研究工作中的一次重要尝试。

中国地震局地震预测研究所梁朋、徐岳仁等，联合中国地震局地质研究所、中国地震局地球物理研究所、中国地震灾害防御中心的研究者，利用国内外多种震后高分辨率卫星遥感数据开展本次双强震的地表破裂调查(图1)，这些数据包括：国内高分系列卫星(GF-2/7)、北京小卫星(BJ-2/3)、国外Maxar卫星数据等，卫星数据分辨率集中在0.3~0.8m。基于这些遥感数据解译的结果显示：两次强震具有各自独立的破裂带，第一次强震沿东安纳托利亚断裂西南段产生约280km主地表破裂带，沿主破裂带获得241个地表位错，其中震中东北40km处出现最大地表位错值(6.8±0.68)m；第二次主震沿东安纳托利亚断裂北西侧的近东西向的分支断裂产生约110km主地表破裂带，最大地表位错值(7.2±0.72)m。基于高分辨卫星数据解译的地表破裂分布、同震地表位错量与现有InSAR、野外测量结果高度一致（图2）。这些结果表明基于高分遥感数据的快速评估能够有效帮助国内学者快速了解境外强震地表破裂的特征。

1:25万活动断裂来自Emre等(2012), 历史地震发震断层参考Duman和Emre(2013), 1900~2023年地震目录来自USGS(2023)

(a) M _W 7.8级地震卫星数据测量值与现场科考、Karabacak等(2023)、Meng等(2024)测量值的对比；(b) M _W 7.5级地震卫星数据测量值与现场科考测量值的对比

土耳其 M _W 7.8级地震表现为级联破裂，显示地震破裂并不一定遵循断裂段的既有地震复发间隔规律来发生地表破裂。地震级联破裂中，地表最大位错受限于单独断裂段积累的应变能量，尽管帕扎尔哲克 M _W 7.8级地震震级更大，但其地表位错量相对于埃尔比斯坦 M _W 7.5级地震较小。1822年哈萨附近 M _S 7.5级地震疑似发生在东安纳托利亚断裂阿玛诺斯段东侧的耶塞梅克段，因此本次 M _W 7.8级地震破裂、余震等并未沿着纳尔利段向南发展(图3)。

基于InSAR获取的地表破裂来自Reitman等(2023); 余震分布来自Ding等(2023); 历史地震事件参考Duman和Emre (2013)

基于解译的地表破裂，结合震后库伦应力变化、历史地震复发周期、GPS观测、地震次生灾害等数据，认为未来马拉蒂亚断裂与东安纳托利亚断裂北部帕卢段、卡尔勒奥瓦段以及南部阿玛诺斯段等地存在一定的地震危险性，应该注重这些断裂段附近河谷地区的抗震设防工作。