断层几何结构对同震破裂过程存在显著控制。对于走滑断层，其沿走向的几何复杂段(如阶区、不完全贯通弯曲等)会减慢或阻碍同震破裂的传播。Biasi & Wesnousky (2016)通过对已有地震实例的统计分析，认为一次地震可突破的几何复杂段长度不超过10km；超过10km的几何复杂段可有效阻碍地震破裂的传播，因而可作为走滑断层破裂分段和震级上限估算的依据。

中国地震局地质研究所玛多地震科考队在对青藏高原东部2021年Mw7.4玛多地震的研究中（图1），率先利用大型无人机对玛多地震地表破裂进行了系统航拍，获得了500余平方公里高分辨率正射影像。综合野外调查和室内无人机数据的系统解译，获得了详细的玛多地震地表破裂展布图，以及水平位移和垂向位移分布（图2和图3）。科考队首次发现了走滑型地震可突破长达38km和20km几何复杂段的确凿证据，且在几何复杂段对应位置形成了地表破裂空区(图2)。玛多地震突破的几何复杂段长度远大于之前认为的长度上限10km，其形成的地表破裂空区也代表了走滑型地震形成的最长地表破裂空区。该发现对于我们认识走滑型破裂的动力学过程具有重要意义；在对走滑断层的地震危险性评估中也需要考虑38km长的几何复杂段和地表破裂空区段被突破，因而产生更强地震的可能。

此外，经与InSAR数据对比，发现玛多地震地表实测位移（平均值0.4m）明显小于InSAR数据提取的深部最大位移量（平均值3.1m）和地表位移量（平均值2.2m）。这可能说明玛多地震的深部位移大部分（70-90%）已经上传至地表；但上传至地表的位移量的大部分弥散在很宽的变形带内，而非集中在地表破裂上，亦即存在很大的弥散式变形。尤其是在几何复杂段（两个地表破裂空区），全部的地表位移表现为弥散式分布（图4）。

以上科考成果已发表于Geophysical Research Letters,该研究成果获得了中国地震局地质研究所基本科研业务专项（IGCEA2136，IGCEA2138）和第二次青藏高原科考（2019QZKK0901）的联合资助。论文信息如下：Yuan, Z., Li, T., Su, P., Sun, H., Ha, G., Guo, P., Chen, G., Jobe, J.T.  (2022). Large surfacerupture gaps and low surface fault slip of the 2021 Mw 7.4 Maduo earthquake along a low-activity strike-slip fault, Tibetan Plateau. Geophysical Research Letters, 49, e2021GL096874. https://doi.org/10.1029/2021GL096874.

相关链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL096874

图1 玛多地震区域地震构造背景图

图2 (a)基于InSAR数据解译的玛多地震断层；(b)基于无人机数据解译的地震地表破裂及次级裂缝；（c）水平位移和垂向位移分布

图3 玛多地震地表破裂典型照片及UAV影像

图4 实测位移数据与InSAR数据的对比. （a）InSAR数据来自Jin and Fialko, 2021, (b) InSAR数据来自 He et al.（2022）