天津
近日，中国科学技术大学张海江教授研究组在海洋转换断层研究方面取得重要进展。研究团队利用东太平洋海隆Gofar转换断层密集海底地震仪数据，首次发现受半日潮调制的谐波震颤信号，并揭示断层存在“封存－增压－破裂－排放”的周期性循环。该成果于北京时间6月26日在《科学》（Science）杂志以“首次发布”形式在线发表。
这是2026年至今
中国科大以第一署名及通讯单位
在Nature、Science、Cell三
大国际顶尖刊物(CNS)上
发表的第10篇成果
海洋转换断层是连接扩张洋脊的走滑边界，长期被视为简单的“保守型”板块边界。但近年证据显示，这类断层可能受岩浆和热液活动共同作用，具有复杂的三维结构。震颤是一种持续的非脉冲地震信号，对潮汐等微小应力高度敏感，可用于追踪断层内的流体活动。然而，转换断层内是否存在震颤信号，此前一直缺乏直接观测证据。
研究团队利用2019—2022年布设的海底地震台阵数据，在Gofar转换断层识别出持续的谐波震颤信号，其源区位于海底以下约4.5公里范围内，恰好落在先前推断的“地震障碍区”——该区域能阻止大地震传播，却密集分布着微震活动。
Gofar转换断层上的震颤－潮汐相关性
研究发现，2020年9月一次4级地震前，震颤振幅与半日潮汐高度相关，表明断层处于近临界状态。地震发生后，相关性迅速减弱，微震激增，波速比快速反弹——反映破裂打开了封闭裂隙，排出气体并注入液体。数周后，随着矿物沉淀逐步愈合裂隙，相关性缓慢恢复，开启新一轮循环。该模式在后续多次地震中重复出现。
基于此，研究团队提出“阀门式”循环模型：封存阶段，矿物沉淀封闭裂隙，深部岩浆持续产生挥发气体，孔隙压力升高，系统对潮汐高度敏感，产生震颤；破裂阶段，地震打开裂隙，排出气体，削弱潮汐－震颤耦合，触发微震；封存恢复阶段，矿物沉淀再次愈合裂隙，系统回到封存状态，循环重启。
该研究首次在海洋转换断层发现潮汐调制震颤，表明转换断层并非“保守型”板块边界，而是受流体、潮汐和岩浆共同调控的动态系统。该成果为认识海洋转换断层力学机制和地震危险性提供了新范式，对深海热液系统和成矿研究也具有启示意义。
张海江(右二)与团队成员讨论
研究团队合影（从左到右：中国科大博士生杨浩、中国科大张海江教授、南方科技大学叶玲玲研究员）
中国科大为论文第一单位。杨浩（博士生）为第一作者，张海江教授为通讯作者，南方科技大学叶玲玲研究员为合作者。本工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目资助。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aed5665
信息来源：中国科大新闻网。
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