💡这项突破是什么?
2025年Mw 7.7缅甸地震是近200年来缅甸记录到的最大地震之一，造成了惨重的人员伤亡和经济损失。该地震的发震断层位于缅甸盆地内，区域沉积层厚度达3~5公里，呈现出典型的巨厚沉积结构特征。以往研究多聚焦于沉积层对地表强地面运动的放大效应，却鲜少探讨其对断层破裂动力学过程的影响。实际上，地震波在穿过波阻抗差异较大的地层界面时会发生反射和透射，可能引起显著的动态应力扰动。这种扰动是否会对同震破裂过程产生关键影响？此外，该地震产生了长达约450公里的地表破裂（图1），远超基于震级-地表破裂长度经验关系的预测值（约141公里），使其成为有史以来最长的陆内走滑地震之一。面对如此异常的破裂行为，其背后的物理机制究竟是什么？
图1 2025年Mw 7.7缅甸地震的构造背景和同震破裂特征
本研究将大地测量、地震学观测数据与先进的数值模拟方法相结合。首先，利用Sentinel-1雷达和Sentinel-2光学卫星影像，精确刻画了同震三维形变场（图2A）；进而采用贝叶斯方法反演构建了高分辨率的有限断层静态滑动模型（图2B-H）。结果显示，最大滑动量达6.9米，滑动连续且主要集中于地壳浅部10公里以内。这一结果为后续的破裂动力学模拟提供了可靠的几何模型与运动学约束。
图2 缅甸地震的同震三维地表形变场与震源运动学模型
在此基础上，本研究结合震级与强震波形的约束，通过一系列动力学模拟，成功再现了此次地震复杂的双向破裂过程：向北破裂约70公里，由亚剪切加速至超剪切；而向南破裂长达380公里，经历了“亚剪切—超剪切—再回到亚剪切”的完整转变（图3）。模拟结果表明，正是这段向南持续扩展逾100公里的高速超剪切破裂，形成了高能量的破裂锋面，有效克服了南段“尚未完全成熟”断层段的阻力，从而为此次地震产生远超经验公式预期的长距离地表破裂提供了动力学解释。
图3 模拟的动态破裂过程及强地面运动
本研究进一步揭示了浅部沉积层对破裂动力学过程的关键调控作用。在距离实皆断裂带仅2.6公里的NPW近场强震台站附近，为了实现模拟结果与观测波形的最佳匹配，必须引入一种罕见的破裂模式：即浅部以亚剪切速度传播，而深部则为超剪切（图3C, D）。研究团队通过一系列控制实验表明，这种“浅慢深快”的共存现象，很可能是由覆盖在基岩之上的数公里厚沉积层与断层背景应力状态共同作用的结果。沉积层的存在抑制了自由表面诱发的超剪切破裂在浅部的发展，使得极具破坏性的超剪切能量被限制在较深部位，这在一定程度上可能减轻了地表的震动强度。
此外，为了揭示断层破裂的精细动力学特征，本研究对位于震中以南约124 km处、距断层迹线仅20 m的监控摄像头记录进行了深入分析（图4）。我们利用原始高清（1080p, 30 fps）影像，采用互相关方法对视频首帧中选定的地表点目标进行了逐帧追踪（图4B），提取了其像素偏移的运动时序（图4C），并与精细网格（50 m）的动力学破裂模拟结果进行了定量对比（图4E）。分析结果显示，分布在断层走向约123 m范围内的三组目标点在断层错动起始时刻表现出极高的时间同步性（图4D），暗示破裂传播速度下限约为3.69 km/s，已超过当地近地表的剪切波速度。更为关键的是，视频记录中初始P波到达时刻（t1）、强震动起始时刻（t2）与断层错动时刻（t3）之间的相对时间间隔（t3−t1≈4.1 s，t3−t2≈1.36 s），与动力学模型预测的数值（4.05 s和1.4 s）高度吻合。这一时空双重证据有力排除了此前关于该处可能发生亚剪切破裂的争议，证实了超剪切破裂在此处的存在。
图4 基于监控视频的地表运动解析与动力学模拟对比
这项工作不仅阐明了2025年缅甸大地震的复杂动力学机制，更重要的是，它强调了在评估大型走滑断层的地震危险性时，必须综合考虑断层几何、区域应力场、摩擦特性以及浅部沉积结构等多重因素的耦合效应。本研究特别指出，超长距离的破裂可能突破传统“地震空区”的边界，将邻近尚未完全成熟的应力积累段一并激活，这对现有的地震灾害评估范式提出了重要挑战。
本研究由中国地震局地质研究所徐杜远助理研究员、中国地质科学院罗恒博士后以及南方科技大学余厚云研究助理教授共同完成；合作者包括美国佐治亚理工学院彭志刚教授，南方科技大学祝贺君教授、陈晓非教授，中国科学院青藏高原研究所王卫民副研究员，深圳北理莫斯科大学徐建宽副教授，中国地质科学院焦利青研究员、董树文教授，以及中国地震局地质研究所包国栋博士后、任治坤研究员。
研究成果发表于国际权威学术期刊Nature旗下期刊 Communications Earth & Environment。该研究受国家自然科学基金重大项目（42494864）等项目共同资助。
文章信息：Xu, D., Luo, H., Yu, H. et al. Sediment-modulated supershear rupture of the 2025 Mw 7.7 Myanmar earthquake. Commun Earth Environ 7, 206 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03232-5
