摘要
每一次大地震都始于几乎某一点的微小岩石破裂，随后是复杂断层系统的连续滑动，然后从延伸数百公里的巨大破裂区辐射出强烈的震动。大地震破裂的增长过程是否可预测，以及它是否产生与较小地震不同的可观测特征1，2，3.，4，5是与地震早期预警和概率预报潜力有关的基本问题。灵感来自于最近的一项发现，大地震可能会有地震波，可能还有破裂过程，这些与小地震几乎相同6，7，8研究表明，这种具有较大互相关性的相似性是日本东北-北海道俯冲带地震的共同特征。对15年来大约10万个高灵敏度地震仪记录的系统比较揭示了80个极其相似和390个非常相似的大(矩震级)对米> 4.5)及小(米< 4.0)次地震，同时位于约100米内。对俯冲型地震(899个大地震中有170个)观察到的相似度极高，间隔时间长达15年，而对其他类型的大地震只有前震和余震相似。这种不同大小的俯冲型地震之间经常发生的相似性表明，在一个广泛的层次结构中，重复的级联破裂过程9，10，11，12沿着板块界面，并表明对地震最终大小的特定但概率有限的可预测性(也就是说，地震的位置和一组可能的大小被很好地预测，但它的最终大小根本没有很好地约束)。
这是订阅内容的预览，通过你所在的机构访问
相关的文章
引用本文的开放获取文章。
日本海沟慢震研究综述
地球与行星科学进展“，开放获取2023年1月3日
应力松弛阻止了2016年鸟取中部地震的主震破裂
通讯地球与环境开放获取2021年8月6日
地震高能量释放斑块的级联破裂控制着幕式地震和滑动事件的发展过程
《地球、行星与空间开放获取2021年3月1日
访问选项
订阅《自然》+
立即在线访问《自然》和其他55种《自然》杂志
29.99美元
每月
订阅期刊
获得1年的完整期刊访问权限
199.00美元
每期仅需3.90美元
所有价格均为净价格。
增值税稍后将在结帐时添加。
税务计算将在结账时完成。
买条
在ReadCube上获得时间限制或全文访问。
32.00美元
所有价格均为净价格。
数据可用性
所有波形数据均可从NIED Hi-net服务器(http://www.hinet.bosai.go.jp）.
参考文献
高振幅地震波从地震的亮点中辐射出来。构造物理学175， 81-92(1990)。
Iio, Y.微地震产生的p波速度脉冲的慢初相。地球物理学。卷．19， 477-480(1992)。
埃尔斯沃斯，W. L.和Beroza, G. C.地震成核阶段的地震证据。科学268， 851-855(1995)。
森，J. & Kanamori, H. 1995年里奇克莱斯特，加利福尼亚序列地震的初始破裂。地球物理学。卷．23， 2437-2440(1996)。
Meier, m.a.， Heaton, T. & Clinton, J.普遍地震破裂引发行为的证据。地球物理学。卷．43， 7991-7996(2016)。
Meier, m.a.， Ampuero, J. P. & Heaton, t.h.俯冲大型逆冲地震隐藏的简单性。科学357， 1277-1281(2017)。
Okuda, T. & Ide, S.由初始地震波形证明的分层破裂生长。Nat。Commun．9， 3714(2018)。
Okuda, T. & Ide, S.条纹与东北-北海道俯冲带板块边界的层次结构。地球行星空间70， 132(2018)。
井井成，张志刚，张志刚。地震作为多尺度动态破裂的研究。j .地球物理学。固体地球110， b11303(2005)。
高志平，张志刚，张志刚。断层断裂能量多尺度非均质性对地震序列复杂性的影响。j .地球物理学。固体地球114， b03305(2009)。
Noda, H.， Nakatani, M. & Hori, T.大地震前的大成核有时会被跳过，这是由于级级向上暗示的具有分层隆起的断层速率和状态模拟。j .地球物理学。固体地球118， 2924-2952(2013)。
内田等人。日本东北部釜石附近4.8级地震及其伴随的重复地震的震源参数:对凸起和地震周期层次结构的影响。地球物理学。卷．34， l20313(2007)。
纳多，R. M. & Johnson, L. R.帕克菲尔德的地震研究:矩释放率和小重复地震的震源参数估计。公牛。Seismol。Soc。我．88， 790-814(1998)。
东太平洋隆起的地震旋回和地震可预测性转换断层。公牛。Seismol。Soc。我．98， 1067-1084(2008)。
陈凯宏，陈建民，郭瑞杰。台湾东部赤上断裂带弧-大陆碰撞边界带的重复地震特征。地球的星球。科学。列托语．276， 262-272(2008)。
内田，N. &松泽，T.围绕2011年东北大地震破裂的震前和震后慢滑。地球的星球。科学。列托语．374， 81-91(2013)。
Schorlemmer, D.等。地震可预见性研究合作实验室:成果和优先事项。Seismol。卷．89， 1305-1313(2018)。
阿伯克龙比，R. E.和莫里，J. J.大地震发生的局部观测:1992年6月28日，加州兰德斯。公牛。Seismol。Soc。我．84， 725-734(1994)。
Shibazaki, B.， Yoshida, Y.， Nakamura, M.， Nakamura, M. & Katao, H. 1995年兵库县南部地震及其大余震中的破裂成核。地球物理学。j . Int．149， 572-588(2002)。
Uchide, T. & Ide, S.帕克菲尔德地区地震破裂增长的尺度:有限发震层的自相似增长和抑制。j .地球物理学。固体地球115， b11302(2010)。
辛格，s.k.等人。复合震源模型和地震波衰减对观测到的小地震简单性和报告的地震起始阶段持续时间的影响。公牛。Seismol。Soc。我．88， 1171-1181(1998)。
Dodge, D. A.， Beroza, G. C. & Ellsworth, W. L. 1992年加州兰德斯地震的前震序列及其对地震成核的影响。j .地球物理学。固体地球One hundred.， 9865-9880(1995)。
Bouchon, M.等。1999年伊兹米特7.6 Mw地震扩展成核。科学331， 877-880(2011)。
自相似断层系统对地球和其他固体岩石圈上部大应变的调节:b值的几何起源。纯粹的达成。地球物理学．121， 761-815(1983)。
大久保，P. G. & Aki . K.圣安德烈亚斯断层系统的分形几何。j .地球物理学。固体地球92， 345-355(1987)。
张志刚，张志刚，张志刚。断裂带的构造特征。纯粹的达成。地球物理学．160， 677-715(2003)。
坎德拉，T.等。不同尺度断层粗糙度的表征:三维高分辨率地形测量的意义。纯粹的达成。地球物理学．166， 1817-1851(2009)。
断裂上的地震成核与强度速率和状态相关。构造物理学211， 115-134(1992)。
震源成核:短期前兆的物理模型。构造物理学211， 149-178(1992)。
柴崎，B. & Matsu 'ura, M.与大地震成核相关的前震和前事件。地球物理学。卷．22， 1305-1308(1995)。
李国强，李国强，李国强。粘滑失稳成核过程中的前震。j .地球物理学。固体地球118， 2982-2997(2013)。
铃木，T. & Yamashita, T.剪切加热、滑移引起的剪胀和流体流动对一维动态地震滑移多样性的影响。j .地球物理学。固体地球119， 2100-2120(2014)。
确认
这项工作得到了日本教育、文化、体育、科学和技术省(MEXT)在其地震和火山灾害观测和研究计划下的资助，JSPS kakhhi 16H02219和MEXT kakhhi 16H06477。所有数据均来自NIED Hi-net数据服务器。图是使用通用映射工具准备的。
作者信息
作者及隶属关系
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有竞争利益。
额外的信息
出版商的注意:施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1不同起点的大地震(黑色轨迹)和小地震(红色轨迹)的地震图比较
CC马克斯≈0.6。“坏例子”表示与许多有CC的对相比马克斯在0.8以上，这个0.6的值很小。根据小事件的噪声水平(左)和振幅(左中)缩放的加速度记录，以及根据小事件的开始(右中)和大事件(右)缩放的速度记录，显示在每个波形集的左下角，适当的刻度显示在每个波形集的左下角(加速度为微米/秒/秒;速度为微米每秒)。每个加速度图中的灰框显示了用于计算CC的时间窗口马克斯．CC的价值马克斯在每个加速图中，每个站点的站点名称如下所示。在每个速度图中，从发射源到每个站点的起飞角度和方位角(度)在站点名称下面显示。
补充信息
41586 _2019_1508_moesm1_esm.pdf
补充数据大地震(黑色)和小地震(红色)的地震图对比．这80幅图显示了CC所对应的80对地震的细节马克斯> 0.9。每个事件的发生时间(YYYYMMDDhhmmss)、震源位置和震级的相关信息都在每一页的左上角，以及相应的CC马克斯价值。根据小事件的噪声水平(左)和振幅(左中)缩放的加速度记录和根据小事件的开始(右中)和大事件(右)缩放的速度记录分别显示在每个站，每个波形集的左下角显示了适当的缩放比例(微米/秒)2加速度;速度为微米每秒)。每个加速度图中的灰框显示了用于计算CC的时间窗口马克斯．CC的价值马克斯在每个加速图中，每个站点的站点名称如下所示。在每个速度图中，从发射源到每个站点的起飞角度和方位角(度)在站点名称下面显示
补充表1
俯冲型地震与CC地震对马克斯> 0.8。
补充表2
地震对其他类型与CC马克斯> 0.8。
权利和权限
关于本文
引用本文
大地震和小地震的同一起源地的频繁观测。自然573， 112-116(2019)。https://doi.org/10.1038/s41586-019-1508-5
收到了：
接受：
发表：
发行日期：
DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-019-1508-5
这篇文章被引用
日本海沟慢震研究综述
地球与行星科学进展“，(2023)
在不同大小的突出之间发现相同的声波波形:对煤和瓦斯突出传播机制的影响
岩石力学与岩石工程“，（2022）
地震高能量释放斑块的级联破裂控制着幕式地震和滑动事件的发展过程
《地球、行星与空间(2021)
应力松弛阻止了2016年鸟取中部地震的主震破裂
通讯地球与环境(2021)
河南驻马店地壳结构与发震背景:大地电磁资料的证据
纯地球物理与应用地球物理(2021)
