近日，国际地球科学专业期刊《Tectonics》以“Trench‐Parallel Shortening as a Key Driver of Forearc Deformation Along the Seaward‐Concave Northern Chilean Margin”为题，发表了我室马波研究员的最新研究成果。该研究聚焦智利北部海域的斜向俯冲动力学，揭示了平行海沟方向缩短（Trench-parallel shortening）对海洋弧前区变形及大地震孕育过程的g调控作用。
板块的斜向汇聚将应变分解为垂直海沟和平行海沟两个分量，这种沿走向和倾向的缩短驱动着大型逆冲断层及上覆板块的广泛变形与地震活动分段。秘鲁-智利边缘的阿里卡弯（Arica Bend）具有典型的向海凹陷几何特征，其斜向俯冲程度自南向北逐渐增加。然而，平行海沟方向的应变如何塑造海洋弧前区的三维结构，这些先存的构造不均一性如何影响大地震的触发与破裂，一直是俯冲带动力学研究的难点。
针对这一问题，该研究基于智利北部边缘的高分辨率多道地震反射数据（包括一条垂直海沟和三条平行海沟地震剖面），精细刻画了上覆板块海洋弧前区变形的空间分布特征，并探讨了其与2014年Mw 8.1级伊基克（Iquique）大地震最大前震之间的动力学联系。
分析结果表明：斜向俯冲引起的应变分配不仅影响陆上区域，更向海延伸深塑造了海洋弧前区的构造架构，其演化特征主要表现在：
（1）双向缩短驱动的弧前变形： 地震剖面中的高振幅反射特征清晰揭示了斜滑逆冲断层带及其相关的断层传播褶皱。这种复杂的构造变形表明，弧前区域同时受到垂直海沟和平行海沟方向缩短的共同控制，并在斜向俯冲作用下形成了一个主要平行于海沟轴向的显著弧前隆起（forearc bulge）。
（2）先存结构对地震行为的调控： 该弧前隆起带与富集前震活动的低速区高度吻合。特别是2014年大地震的最大前震（Mw 6.7），准确地孕育于该研究识别出的斜向逆冲断层之上；这表明，在斜向缩短机制下形成的上盘先存断裂系统，能够在力学薄弱区集中构造应力，从而主导该边缘的地震成核与破裂。
该研究基于高分辨率地震反射成像，深入揭示了平行海沟缩短在塑造海洋弧前内部结构中的核心驱动作用，构建了上覆板块非均质性与前震孕育、地震破裂之间的构造联系框架，为深化认识全球斜向俯冲带大地震发生机制及地质灾害评估提供了重要新证据。
图1 弧前内部构造结构特征
图2 弧前速度结构特征
图3 斜俯冲背景下弧前构造变形示意图
论文第一作者和通讯作者为我室研究员马波，合作者来自中国地震局地球物理研究所助理研究员夏越洋和德国亥姆霍兹海洋研究中心Dirk Klaeschen教授和Heidrun Kopp教授。该研究工作得到国家自然科学基金和海洋地质全国重点实验室开放基金项目资助。
全文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025TC009197。