大陆内部造山带往往拥有复杂的断裂系统和相对微弱的弥散式变形（diffuse off‐fault deformation），其构造变形样式和地震孕育机制长期存在诸多争议。天山作为全球最活跃的陆内造山带之一，近几个世纪以来已发生逾百次大于等于6级的地震（图1），但其应变分布、主要活动断层的滑动亏损速率，以及断层未来发震潜力仍缺乏系统性约束。传统的基于地表速度场的大地测量学反演方法（如块体模型）在构造背景复杂、断层密集的地区面临较大挑战，而新兴的基于地表应变率约束的建模方法为解决这一难题提供了可能。

图1 天山地区（a）主要活动断裂和历史地震分布；（b）现今GNSS速度场。

本研究收集整合了覆盖整个天山地区的 936 个 GNSS 监测站，基于四种应变反演模型计算了天山地区的地表水平应变率（最大剪切率和膨胀/压缩率）及其不确定性，并以应变率为约束量化了97 条活动断层（439 个断层段）的滑动亏损率（图2）。结合区域历史地震记录（1700–2020年），本研究进一步评估了活动断层的震间弹性能量收支及未来发震潜力。研究结果揭示了区域构造变形及地震风险的多个关键特征：（1）天山地区应变主要集中于西段，占比约 70%；（2）约 60% 的地表应变由断层闭锁所致，其余部分则代表弥散式地壳变形或未建模断层的贡献；（3）至少 20 个断层段已累积足以产生 Mw ≥ 7 地震的能量。

图2 （a）天山活动断层滑动亏损率；滑动亏损率与（b）有限元模型、块体模型及（c）地质速率的对比。

该研究成果近期发表于地球科学自然指数（Nature Index）期刊《Geophysical Research Letters》。永利304官网唯一博士生常丰年为论文第一作者，董少春教授为通讯作者，论文合作者还包括永利官网尹宏伟教授，英国利兹大学Andy Hooper教授、John Elliott教授、方进博士，以及新西兰GNS科学研究所Chris Rollins博士。该研究受国家自然科学基金委面上项目（42072320, 42372264, 41972219），江苏省研究生科研创新项目（KYCX25_0340），以及英国皇家学会（URF\R\211006）资助。

论文信息：

Chang, F., Fang, J., Dong, S., Yin, H., Rollins, C., Elliott, J. R., & Hooper, A. J. (2025). Geodetic strain rates, slip deficit rates, and seismic potential in the Tianshan, Central Asia. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL118470. https://doi.org/10.1029/2025GL118470