在地震報道中，“震源深度”“震中位置”等字眼經(jīng)常出現(xiàn)。震源是指地球內(nèi)部巖層發(fā)生地震的地方，震中即震源上方正對著的地面，從震源到地表的垂直距離就是震源深度。通常情況下人們認(rèn)為，地震發(fā)生后，相較于其他區(qū)域，震中會受到最大程度的破壞。

然而，中外科學(xué)家通過對研究區(qū)域內(nèi)發(fā)生的地震開展震后地質(zhì)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)地震形成的地表最大破壞位置不一定在震中。1月19日，《科學(xué)》在線發(fā)表了這項由中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）科研人員領(lǐng)銜的最新研究。

“這是一次非常及時、完整且高精度的震后地表記錄，我們的結(jié)論可能對傳統(tǒng)觀點提出了挑戰(zhàn)。”論文通訊作者、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）教授蒂姆·科斯基（Timothy Kusky）告訴《中國科學(xué)報》。

深入震區(qū)獲得新發(fā)現(xiàn)

蒂姆·科斯基團隊主要從事全球大地構(gòu)造領(lǐng)域的研究。該領(lǐng)域研究對系統(tǒng)理解多圈層地質(zhì)過程演化、宜居地球、地質(zhì)災(zāi)害和礦產(chǎn)資源的分布有重要作用。

自2009年全職加入中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）以來，這位美國學(xué)者帶領(lǐng)團隊里的中國青年學(xué)者和學(xué)生，從堅硬的巖石中挖掘地球早期古板塊構(gòu)造的奧秘。

“板塊的構(gòu)造運動可以形成豐富的礦產(chǎn)資源，同時也會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害?！钡倌贰た扑够f，“‘好事’和‘壞事’都會在板塊邊界發(fā)生，它是一把‘雙刃劍’?！?

蒂姆·科斯基團隊自2017年開始在位于地震多發(fā)帶的土耳其開展新構(gòu)造和大地構(gòu)造演化研究。當(dāng)?shù)貢r間2023年2月6日凌晨，土耳其東部發(fā)生7.8級地震，9小時后，發(fā)生7.5級的第二次地震。相關(guān)資料顯示，土耳其此次發(fā)生的“雙震”是該地區(qū)本世紀(jì)以來破壞性最大的地震事件。

首震發(fā)生10天后，團隊成員、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）博士生孟建南就前往震區(qū)開展震后地質(zhì)調(diào)查。在現(xiàn)場，他對該次地震事件造成死海斷層、東安納托利亞斷層的地表位移進行系統(tǒng)實地測量，并選取代表性區(qū)域，對地震導(dǎo)致的地表破裂進行厘米級的無人機填圖，并以數(shù)字地圖的形式將其永久保存。

“我們通過無人機航拍進行現(xiàn)場考察，并做了詳細(xì)測量和建模處理?！闭撐牡谝蛔髡呙辖细嬖V《中國科學(xué)報》，“相較于衛(wèi)星數(shù)據(jù)，這項研究的精度達到了厘米級，是非常及時、高精度的震后地表記錄?！?

團隊研究發(fā)現(xiàn)，本次地震事件中，地表破壞最大的位置距離震中47.5公里，而地震震中位置未見顯著的地表破裂，地震活動與地表破壞程度并非簡單的距離關(guān)系。這與此前普遍認(rèn)為的“震中為地表破壞最大位置”的觀點不同。

頂住壓力進行實地考察

這不是孟建南第一次去土耳其。此前，他在土耳其接受過聯(lián)合培養(yǎng)，也多次前往相關(guān)區(qū)域進行實地考察，其讀博期間的研究數(shù)據(jù)也大多在土耳其收集。

但是，這一次不確定因素多了不少。由于震后現(xiàn)場比較混亂，土耳其方的合作者并不建議馬上趕過去?！白龅刭|(zhì)研究，實地考察是必不可少的。我的想法是，這是我研究區(qū)域里發(fā)生的大事，雖然有一定風(fēng)險，但還是應(yīng)該去看一看?！泵辖险f。

“當(dāng)時也糾結(jié)了一下?！闭撐墓餐髡?、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）教授王璐說，“我們聯(lián)系了在現(xiàn)場的中國救援隊負(fù)責(zé)人，通過各種渠道了解當(dāng)?shù)氐那闆r，要為學(xué)生的安全負(fù)責(zé)?！?

在充分考慮安全、多次討論之后，孟建南出發(fā)了。他帶著航拍無人機，搭乘國際航班，經(jīng)土耳其伊斯坦布爾轉(zhuǎn)機，飛抵震區(qū)附近的加濟安泰普。

到達震區(qū)后，眼前的景象讓孟建南震驚。在他拍攝的一幅幅高清航拍圖上可以看到，地表像是被撕開了一條條大口子，住宅區(qū)破碎倒塌，公路、農(nóng)田“錯位”，到處是賑災(zāi)的帳篷……

在這樣的條件下，孟建南開始了為期一個月的實地考察。

《科學(xué)》編輯主動增加版面

他利用無人機記錄當(dāng)?shù)氐乇沓霈F(xiàn)的破裂，以便后期判斷板塊運動方向；測量斷層造成的地表位移，并將收集到的數(shù)據(jù)進行建模處理，以便后續(xù)制作數(shù)字填圖。

“這些都是很寶貴的痕跡，但它們不容易被保存?！泵辖险f。事后證明，團隊當(dāng)時的選擇是正確的。在孟建南離開震區(qū)不久，當(dāng)?shù)鼐桶l(fā)洪水了，地表這些信息被沖刷殆盡。

好在團隊將它們完整記錄了下來?！斑@些資料會作為論文的補充材料一并共享?！钡倌贰た扑够嬖V記者，由于此次及時、高精度的震后地表記錄十分寶貴，因此《科學(xué)》編輯非常欣賞，主動聯(lián)系團隊提出為這項研究增加刊發(fā)版面，將版面從原來的4個擴充到12個。

為做研究甘愿延遲畢業(yè)

全球大地構(gòu)造是學(xué)科交叉型綜合學(xué)科，曾是國內(nèi)高?；A(chǔ)較為薄弱的學(xué)科之一。2013年，蒂姆·科斯基著手創(chuàng)立中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）全球大地構(gòu)造中心，帶領(lǐng)師生開展跨學(xué)科交叉和國際合作研究，將大量時間與精力投入到野外考察和對中國學(xué)生的指導(dǎo)中。

蒂姆·科斯基認(rèn)為，野外工作是地質(zhì)工作者獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)最重要的環(huán)節(jié)。在野外實習(xí)和科考途中，團隊師生也歷經(jīng)了各種挑戰(zhàn)。

孟建南就深受影響。按原計劃，他將在2023年夏季畢業(yè)。當(dāng)年2月土耳其地震發(fā)生時，他正在準(zhǔn)備畢業(yè)論文。如果前往震區(qū)，勢必會影響畢業(yè)論文以及后續(xù)相關(guān)事項的進度。

“我們討論過這個問題。地震這個事情這么大，延期畢業(yè)就延期畢業(yè)吧，畢竟這是我的工作，我想在博士階段把它完成。”孟建南說。

這也不是他第一次提到“延期畢業(yè)”。2017年，孟建南聯(lián)系王璐，希望王璐指導(dǎo)自己博士階段的學(xué)習(xí)。因為研究背景及方向的差別，王璐將孟建南推薦給團隊“大拿”蒂姆·科斯基?！靶∶虾艽騽游业囊稽c是他的內(nèi)驅(qū)力?！蓖蹊椿貞浾f，“當(dāng)年他進辦公室說的第一句話，就是即便推遲畢業(yè)，也愿意花更多時間補上地質(zhì)知識的缺口?！?

讓人類更好適應(yīng)地球

為何執(zhí)意冒險去災(zāi)區(qū)？孟建南說，他此次研究的土耳其東部大地震是該地區(qū)本世紀(jì)以來破壞性最大的地震事件，造成了慘重的人員傷亡。而在中國的兩次大地震——唐山地震、汶川地震中，我們同樣付出了慘重的代價。如果人們對地震、對地球的認(rèn)識更深入一些，掌握的規(guī)律更準(zhǔn)確一些，也許就能減少更多的傷亡。

地震為什么形成？大尺度的地球深部地質(zhì)過程與小尺度的近地表地質(zhì)過程是如何關(guān)聯(lián)的？全球大地構(gòu)造或許能給出答案。

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）湖北巴東地質(zhì)災(zāi)害國家野外科學(xué)觀測研究站教授熊承仁表示，包括蒂姆·科斯基在內(nèi)的很多大地構(gòu)造學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家都在積極開展這方面的探索。蒂姆·科斯基提出了地球板塊構(gòu)造樣式深時演化模型，并成功將板塊構(gòu)造理論的新認(rèn)識、新發(fā)展運用到礦產(chǎn)和水資源地質(zhì)勘探、地質(zhì)災(zāi)害形成機理的研究中，此次研究便是其中之一。

熊承仁告訴記者，關(guān)于地震的成因、過程以及預(yù)防還需要更多研究?！罢鹬械降资遣皇堑乇砥茐淖顕?yán)重的位置”“一次地震中最大地表變形出現(xiàn)在何處”等問題在學(xué)界仍存在爭議，但觀點不同并不妨礙各國科學(xué)家開展合作研究或分頭進行探索，努力探究真相。

“研究地震就是為了讓人類了解我們所居住的這顆藍(lán)色星球并更加適應(yīng)它，減少因地震導(dǎo)致的家破人亡、流離失所?！钡倌贰た扑够f。

（記者 李思輝  實習(xí)生 謝午陽 田珺）