鲜水河-小江断裂系位于川滇活动块体的东边界，历史上频繁发生强震（见图1）。然而，过去三个世纪内，该断裂系上的强震多集中在鲜水河断裂系。与此形成鲜明对比的是，自1850年起，鲜水河-小江断裂系中段一直处于强震平静期，未发生7级以上地震。该地区人口密集，承载着国家重要基础设施，因此评估其地震危险性对于减灾与防范至关重要。尽管以往已有数值模拟研究试图通过断层应力演化来揭示地震危险性，但这些研究通常假设应力在恒定厚度的孕震层上积累，忽略了闭锁深度和孕震层深度之间的差异。
图1 区域主要断裂和地震活动
为了解决上述问题，中国地震局地球物理研究所黄禄渊副研究员建立三维粘弹性有限元模型，采用震间GNSS速度场作为约束，确定断裂系的闭锁深度。在获得闭锁深度后，定量化估计地震矩积累，并考虑历史地震造成的应力调整和震间应力积累计算断裂系的库仑应力演化。这种综合分析对于地震危险性评估至关重要，因为地震矩分析可以揭示潜在的地震震级，而库仑应力变化则能够定量评价断层的稳定性。
研究表明:（1）安宁河断裂和大凉山断裂的闭锁深度（≤15公里）显著小于孕震深度（图2），表明在某些段落存在深部蠕滑。（2）历史地震造成了应力调制，导致鲜水河-小江断裂系不同段落潜在地震的发生时间被推迟或提前。其中，地震导致的应力相互作用加速了安宁河断裂带冕宁-西昌段和大凉山断裂带大部分区域未来地震的发生。地震矩估计显示，安宁河断裂带、则木河断裂带、大凉山断裂带北段和大凉山断裂南段带具有发生6.9、7.3、7.4和7.1级地震的潜能（图3）。
图2 断裂附近的地震深度直方图统计（左列）和震级-时间（右列）
图3 （a）地震离逝时间；（b）断层发震潜能；（c）未来地震的提前/延迟时间
本研究构建了鲜水河-小江断裂西中段的粘弹性闭锁模型，并进一步揭示了可能的深部蠕滑段落。预期能够为区域应变分配及地震危险性等研究提供科学依据。研究创新点体现在：（1）考虑介质非均匀和壳幔粘弹性效应反演断层闭锁深度；（2）结合断层应力演化和地震矩分析，综合评价断裂系的地震危险性及强震潜能。该成果于2024年发表于学术期刊《Tectonophysics》 （Luyuan Huang, Shi Chen, Numerical simulation of stress evolution and seismic moment budget along the central segments of the Xianshuihe-Xiaojiang fault system: Implications for seismic hazard assessment, Tectonophysics, 2024, 230394, https://doi.org/10.1016/j.tecto.2024.230394），受国家自然基金（42074111）、中国地震局地球物理研究所基本科研业务费专项（DQJB22K43）以及国家留学基金委“地震英才项目”共同资助。
【作者简介】
黄禄渊（第一作者），重力与地壳变形研究室副研究员，主要从事计算地球动力学研究工作。Email:luyuanhuang@cea-igp.ac.cn
陈 石（通讯作者），中国地震局地球物理研究所副所长、研究员，主要从事重磁位场方法与地球动力学研究工作。Email: chenshi@cea-igp.ac.cn
