新研究揭示俯冲界面粗糙度并非大地震主控因素

本报讯（记者朱汉斌通讯员李淑）中国科学院南海海洋研究所特聘研究员林间团队与合作者在俯冲带大地震机理方面取得新突破。他们发现，无论断面粗糙还是平滑，均具备发生8级以上大地震的能力，表明界面粗糙度并非控制大地震发生的主导因素。相关成果近日发表于《自然-地球科学》。该成果对国际学术界长期以来的主流观点提出了挑战。

俯冲带是地球最大地震的发源地，但为何有些俯冲带能产生8级以上大地震而另一些却仅发生小到中等地震，一直是困扰地震学界的难题。长期以来，俯冲带界面地形起伏，即粗糙度，被认为是控制大地震发生的关键因素，但这一假说此前从未被直接验证。

研究团队对全球15个俯冲带、35条板块边界断层的反射地震剖面进行了系统分析，首次直接测量了俯冲界面的粗糙度，并将其与区域历史最大地震震级和板块耦合强度进行定量对比。为规避以往研究依赖海底地形作为间接指标所带来的不确定性，研究团队采用3种独立方法，在1~10公里尺度上量化界面粗糙度，确保了结果的稳健性。分析表明，尽管最大地震震级与板块耦合强度呈显著的正相关关系，但界面粗糙度与地震震级及耦合强度之间均不存在任何系统性的关联。无论是粗糙还是光滑的俯冲界面，都具备孕育8级以上大地震的潜力。此外，研究还发现，同一俯冲界面的粗糙度排名会随测量方法和观测尺度的不同而变化，进一步表明“粗糙”或“光滑”并非界面的固有属性，难以作为评估地震潜力的稳定指标。

“俯冲带地震行为受多种因素共同控制，其复杂性超出单一简化模型的描述。”论文第一作者兼通讯作者、中国科学院南海海洋研究所副研究员杨晓东指出，该研究直接挑战了“俯冲带粗糙度主导地震活动”的经典假说，明确指出单一界面粗糙度不足以科学评估俯冲带地震危险性。