新研究發現破壞性地震前的11個月先兆訊號

近日，《通訊-地球與環境》刊發了香港中文大學教授楊宏峰及其團隊最新成果。他們研究發現2019年四川威遠頁巖氣田的5.6級地震前長達11個月的先兆性斷層活動。此前，該團隊揭示了該地區的水力壓裂可誘發破壞性地震，這次研究則更加深入地探討其誘發機制，加深對水力壓裂誘發地震的認識。

記者獲悉，自2017年以來，楊宏峰團隊一直研究四川盆地（中國頁巖氣開發的主要區域）的誘發地震。雖然大多數誘發地震規模較小，但有些地震可能具有破壞性，導致人員傷亡和嚴重經濟損失。由于缺乏對這些破壞性事件機制的深入了解，令制定有效應對策略面臨嚴峻挑戰。

早在2020年，楊宏峰團隊揭示了2019年發生于威遠頁巖氣田的極淺層地震可能與水力壓裂有關。水力壓裂是一種透過向低滲透性的頁巖層注入高壓水而產生裂縫，以提高頁巖氣產量的技術。該研究首次記錄因水力壓裂誘發的致命地震例子。2023年，團隊更發現了水力壓裂誘發地震的新機制。

最新研究中，楊宏峰團隊利用近斷層地震儀數據及先進的數據處理技術，以極高精準度（定位誤差小于10米）識別出2019年四川威遠5.6級地震發生前的長時間地震先兆訊號，并與該區頁巖氣開採活動有關。數值模擬進一步顯示，無震滑移──即沿斷層的緩慢非地震性運動──是長時間先兆斷層活動的主要因素。該區于2015年開始開採油氣，并設置多個水力壓裂平臺向頁巖注入高壓水。受H39平臺水力壓裂流體進入斷層影響，斷層于2018年10月閞始活動。隨后，因受到多個平臺持續水力壓裂的影響，先兆性前震因而沿著斷層向主震震源遷移。

“由于地震會在壓裂活動結束之后發生，這使得難以及時採取有效緩解措施。”論文通訊作者楊宏峰表示，其研究發現長時間的先兆性斷層活動對評估誘發地震的風險。這類持續性的地震活動在地震前11個月反映斷層面的狀況，對隨后的破壞性地震有所警示，顯示微小的斷層運動如何逐漸演化至災難性事件的發生。這些先兆訊號可視為活躍頁巖氣開採區域的災害預警。

該研究揭示了地震發生前長時間的先兆訊號，為破壞性地震的誘發機制及救災策略提供新見解。團隊計劃繼續在四川盆地進行研究，擴大地震數據庫，以支持研發預警系統。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s43247-025-02151-1