与废水处理、地热能开发利用和二氧化碳存储等工业活动相关的流体诱发地震受到科学界的广泛关注。在各种长度的自然断层中，表面粗糙度普遍存在。尽管大量研究强调了断层几何在构造地震动力学中的重要作用，但断层粗糙度是否以及如何影响流体诱发的地震活动性仍然难以捉摸。来自GFZ、挪威奥斯陆大学的学者通过室内实验和数值模拟，研究了断层几何形状和应力非均质性对流体诱发断层滑动和相关地震活动特征的影响。
研究人员在含光滑或粗糙断层的富石英砂岩样品上进行流体注入实验，发现几何粗糙度减缓了注入引起的断层滑动，降低了宏观滑动速度和断层滑动弱化速率。应力非均质性和粗糙度控制着注入诱发的声发射（类似于天然地震）的震源分布、频率-震级特征和震源机制。作者强调了断层粗糙度和应力非均质性在调节从无震滑动到地震滑动过渡中所起的关键作用，当受到增加的流体压力时，导致在高应力周围局部发生大型诱发事件。与注入诱发的声发射均匀分布的光滑断层相反，粗糙断层上的滑动产生的声发射具有明显的非双偶源机制。研究发现，这些声发射集群发生在高应力尖端周围，这些地方的诱发局部滑移率较高，同时伴随着较低的古腾堡-里希特b值。流体注入首先通过缓慢的地震滑动重新激活断层斑块，只引起少量和小的地震事件，然后渐进的局部化最终导致大的诱发事件。
GFZ地质力学和科学钻探部门的负责人Marco Bohnhoff教授说：“这项研究对诱发地震有重要意义：这意味着当实时监测流体注入时，可以在更大的诱发事件发生之前识别这种局部过程，从而避免它们”，实现对失控事件的预测。这项研究是最近开始的一项研究计划的一部分，该计划旨在更好地预测地质储层诱发的地震，并最终预测大型灾难性自然地震。相关研究成果发表于《Proceedings of the National Academy of Sciences》 。
