松原地震区是东北地区目前危险性最大的地震区之一。特别是自2006年以来，地震以震群形式持续发生了多次5级以上的地震，最大震级达到了5.8级。松原地震震中的分布主要集中在查干花地震区和宁江地震区。但关于地震根本成因，目前尚存在较大争议。地震机制解显示部分地震可能由断层引起，属于板内构造地震，但没有发现与地震相关的活动断层。定位的震中虽然存在某种优势方向，但不同研究结果所得到的震中优势方向也存在差异，不具有构造地震震中明显的线性分布特征。而震群型地震序列的出现、震源深度及其时间变化规律等特点，似乎支持诱发地震的发震成因。吉林大学翁爱华教授团队利用松原地震区面积性大地电磁测量，通过对观测到的数据采用三维模型反演技术，获得了地震区深部三维电阻率结构，进而给出了他们关于松原地震成因的研究发现。该研究以“松原地震与流体作用联系的大地电磁证据”为题发表在《中国科学：地球科学》2021年第1期。文章依据大地电磁探测电阻率模型，结合地震震中定位结果，推测纵贯松原地震区的北东向的隐伏扶余-肇东断裂为地震的控制断裂。研究还发现，在地震区地壳底部存在明显的低阻异常，该低阻异常与中地壳顶部和上地壳浅部的层状局部低阻异常联系。利用岩石物理实验结果，研究认为地壳深部的低阻异常由含水熔融物质引起。该含水熔融物质在温度和压力共同作用下在下地壳发生岩浆侵位释放出流体。这些流体在弱化扶余-肇东断裂岩石强度的同时，还通过增加断层内的孔隙压力降低断层的抗剪强度。在近东西向区域性压应力的剪切作用力持续作用下达到破坏强度，引起断裂失稳而诱发松原地震，而近地表的扰动可能提前触发该地震。结合该团队关于松原地区更深部岩石圈和软流圈的大地电磁探测结果，研究认为持续的西太平洋板块俯冲作用能够向包括地震区在内的中国东北地区深部不停地补给流体，从而使得松原地区出现持续的地震。因此，松原地震是板块俯冲、既有断裂、区域应力环境和深部流体共同作用结果，并可能由近地表扰动诱发（图1）。

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图1 大地电磁探测研究获得的松原地震成因概念模型

研究还认为，在东北地区深部还储存有大量流体，而松原地震区只是深部流体的一个排出场所。因此，研究人员推测在松辽盆地的其他位置也可能形成类似的地震。该项成果提供了采用大地电磁探测技术研究板内非典型构造地震地震机制的典型案例。

详情请阅原文

中文版：唐裕, 翁爱华, 杨悦, 李世文, 牛建军, 张艳辉, 李亚彬, 李建平. 2021. 松原地震与流体作用联系的大地电磁证据. 中国科学: 地球科学, 51(1): 134~149

英文版：Tang Y, Weng A, Yang Y, Li S, Niu J, Zhang Y, Li Y, Li J. 2021. Connection between earthquakes and deep fluids revealed bymagnetotelluric imaging in Songyuan, China. Science China Earth Sciences, 64(1): 161-176

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