地震震群可能由流体驱动(如注水)或慢滑移触发。这些现象如何发展为更大规模的破裂仍是未解之谜。法国和意大利研究人员探讨了慢滑移事件(SSEs)和流体诱发的地震震群(FI震群)之间的动力学关系及其特征,试图揭示两类事件的触发机制与扩展规律。
研究人员通过分析全球震群数据(包括自然发生的地震群、注水诱发的地震群、慢滑移事件以及前震序列),利用震群中地震的迁移速度与持续时间的标度律,以及能量释放(总矩)之间的关系,区分地震震群的主要驱动机制,并探讨慢滑移事件和流体诱发震群的关系。在方法上,使用了地震序列的迁移速度、持续时间以及总矩之间的比例关系,通过绘制这些特征参数之间的关系图,揭示了慢滑移事件和流体诱发地震群的不同行为模式。此外,采用了保守的误差估计方法,以确保数据分析的结果具有足够的稳健性。研究发现,慢滑移事件(SSD序列)和流体诱发地震群(FI序列)的迁移速度和能量释放存在显著差异。慢滑移事件通常迁移速度较快,可达每天数十公里,可能由无震滑移驱动,而流体诱发的地震群则迁移较慢,通常为每天数百米,可能由流体压力扩散或流体-断层相互作用导致。FI序列和SSD序列在迁移速度与持续时间、总矩与持续时间的比例关系上表现出不同的特征。尽管它们在比例关系上的指数接近(约为0.8),但FI序列的总矩显著低于SSD序列,差异可达3到4个数量级。虽然FI和SSD序列的驱动机制不同,FI主要受流体压力增加的驱动,而SSD则由应力积累和释放控制,但两者的迁移行为显示出相似的特征,可能均涉及无震滑动的作用。
研究发现,两类事件尽管在迁移速度和地震矩上存在显著差异(FI序列迁移速度低、地震矩小;SSD序列迁移速度高、地震矩大),但共享类似的标度关系(迁移速度与持续时间满足V∝Tα和地震矩与持续时间满足M0∝T),表明无震滑移在两者中均起关键作用。研究提出的基于标度关系的定量分类方法,为区分和理解地震震群的驱动机制提供了新视角。相关研究成果发表于《Nature
Communications》[1]。
[1] Parallel Dynamics of Slow Slips and Fluid-Induced Seismic Swarms