从大陆块体构造变形来看缅甸地震的发生机制

在中国地震局缅甸7.9级地震科考指挥部指导下,中国地震局地质研究所李彦川副研究员根据团队工作,结合前人研究成果,从大陆块体碰撞构造变形的角度,对2025年缅甸7.9级地震发生机制进行分析。本文旨在为读者简要阐释该地震的构造背景、构造变形特征,以期为认识此次地震发生机制及该地区强震中长期预测提供参考。


1. 缅甸地震发生的背景是什么?

印度板块大约从55个百万年前开始碰撞欧亚大陆,在其“直接接触”的部位造成了喜马拉雅山脉的持续隆升,同时在东侧造成了“印度-缅甸褶皱冲断带”,该地区斜向挤压的变形分别通过逆冲和走滑的方式予以分解,而此次缅甸地震就发生在以右旋走滑为主的实皆断裂上,这与其震源机制是一致的。

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左图表示印度板块斜向汇聚,右图为地壳形变的逆冲和走滑分配(图修改自Kundu et al., 2012和Lindsey et al., 2023)

2. 实皆断层在地震前是怎么变形的?

GNSS观测表明,实皆断裂以右旋走滑为主,它的滑动速率达到~20‒24 mm/yr,可以说是亚洲地区断层中的“飞人博尔特”!

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实皆断裂的右旋走滑速率(图修改自Lindsey et al., 2023)

采用GNSS数据,地震大地测量学家通过地表观测到的形变速率,反演了实皆断裂不同分段的闭锁深度,发现此次缅甸地震所在的位置闭锁深度达到了~10‒16 km,也就是说从地表向下16 km的范围内、断层面上每年以~20‒24 mm的速率积累位错(即滑动亏损),如果从上一次大地震(即1839年M>7地震)开始至2025年,断层上积累的位移大约为~3.7‒4.5米;假设断层平均闭锁深度为15 km、那么从1839年至2025年,~300 km长的断层积累的能量等效于一次~Mw 7.8‒7.9地震,从这个角度来说,此次缅甸地震的震级是“意料之内”的。不仅在震级上是意料之中的,从历史地震分布的角度来看,该地震的发生也并不出乎意料,这在下一节中进行分析。

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皆断裂的闭锁深度及示意图(图修改自Tin, T. Z. H. et al., 2022)

3. 实皆断层上是否还有发生大地震的可能性?

此次缅甸地震发生的位置,形象的比喻,那就是“填空”!这是因为沿整个~1200 km长的实皆断裂在上个世纪发生了至少8次大地震,而这次地震发生的位置正好是先前地震未曾破裂的段落、也就是地震空区。

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2025年缅甸地震破裂位置图(图引自https://mohinga.info/media/by_organisation/41120/by_activity/MM-FERD-4003/shwe_pyi_thar_EQ_Contingency_Plan.pdf)

此次缅甸地震发生后,在实皆断裂上其他的部位是否有发生大震的可能性?从上面的地震破裂分布图来看,此次地震的北端在历史上曾发生过1956 M7.1和1946 M7.7两次大地震,从能量平衡的角度来看,该段积累的时间相对较短(69‒79年)、积累的位移可能只有~1.4‒1.6米,因此,即便是有地震触发的可能性(在下一节应力触发中予以分析),北段发生强震的可能性不大。对于此次缅甸地震破裂的南端,由于1929年的地震震级较小(M<7)、该部位积累的位移可能会超过~1.9米,因此,不排除发生强震的可能性、且震级可能会大于北端。

4. 缅甸地震能否对我国地震发生造成影响?

2025年缅甸地震震中距我国仅有300多公里,该地震造成的地壳应力变化很可能会对我国滇西南地区的断层造成一定的影响。分析缅甸地震能否影响我国西南地区的地震活动,从两个方面来看:

一是我国西南地区活动断层本身的地震潜能。下图为采用GNSS观测数据反演的整个青藏高原断层滑动亏损速率分布图(即断层上每年积累位移的速率),可以看出,我国西南地区一系列的近北东向的左旋走滑断层上每年积累位移的速率均小于5 mm/a、但从这些断裂上最近一次大地震的时间来计算,这些断层上积累的能量可能具备发生~6.5以上地震的潜力。

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上图表示青藏高原活动断层的滑动亏损速率、下图表示不同断裂的地震潜能(图引自Li et al., 2025)

另一方面,从此次缅甸地震造成的地壳应力场变化(这里以库伦应力变化来代表)来看,滇西南地区大部分断裂处于应力加载区;值得注意的是,由于此次缅甸地震会造成下地壳和上地幔的持续性松弛,这反过来会持续的对其周边断裂造成应力加载、且影响范围会远大于同震。从以上两点分析来看,处于我国滇西南地区断裂的地震活动性需要持续关注。

当然,这次地震是否会造成我国藏南地区的地震活动性发生变化,从下面这个应力分布来看,其影响范围大致为300‒400 km,而震中距藏南地区超过了700 km,从这个角度来看,可能对藏南地区造成的影响有限。

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以北东45°走向断层作为接收断层计算的库伦应力变化(项目组采用USGS公布的同震滑动参数计算)

 

总结

1. 2025年缅甸7.9地震发生在实皆断裂上,该断裂为滑动速率达~20‒24 mm/a、闭锁深度达~10‒16 km,这为强震孕育提供了“温床”;

2. 无论从能量积累还是历史地震分布来看,此次缅甸地震的发生均是“意料之内”的;

3. 此次地震破裂的南端和北端均有应力触发地震的可能性,但考虑历史地震离逝时间不长、断层面上滑动积累的位移相对较小,发生大震的可能性不大;

4. 缅甸地震可能会对我国西南区域的断裂地震活动性造成一定的影响,需要持续监测和关注。

 

中国地震局地质研究所 地震动力学与强震预测全国重点实验室 李彦川副研究员在缅甸7.9级地震发生后,第一时间收集国内外相关资料,在研究所和重点实验室专家的指导和讨论下完成本文。文中文献引用和观点如有疏漏或不妥,请不吝指正。

 

参考文献:

Kundu, B., & Gahalaut, V. K. (2012). Earthquake occurrence processes in the Indo-Burmese wedge and Sagaing fault region. Tectonophysics, 524, 135-146.

Li, Y., Shan, X., Qu, C., Zhang, G., Wang, X., & Xiong, H. (2025). Slip deficit rate and seismic potential on crustal faults in Tibet. Geophysical Research Letters, 52(1), e2024GL112122.

Lindsey, E. O., Wang, Y., Aung, L. T., Chong, J. H., Qiu, Q., Mallick, R., ... & Hill, E. M. (2023). Active subduction and strain partitioning in western Myanmar revealed by a dense survey GNSS network. Earth and Planetary Science Letters, 622, 118384.

Tin, T. Z. H., Nishimura, T., Hashimoto, M., Lindsey, E. O., Aung, L. T., Min, S. M., & Thant, M. (2022). Present-day crustal deformation and slip rate along the southern Sagaing fault in Myanmar by GNSS observation. Journal of Asian Earth Sciences, 228, 105125.

Wang, Y., Sieh, K., Tun, S. T., Lai, K. Y., & Myint, T. (2014). Active tectonics and earthquake potential of the Myanmar region. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 119(4), 3767-3822.