2023年8月15日，中国地震局地球物理研究所牵头承担的“十三五”国家重点研发计划项目《区域三维精细壳幔结构研究与巨震震源识别》（2017YFC1500200）顺利通过科技部组织的项目综合绩效评价。该项目于2017年获科技部批准立项，项目负责人为丁志峰研究员，参与单位有中国地震局地球物理勘探中心、中国地震局地震研究所、中国地震局地质研究所、南方科技大学、珠海泰德科技有限公司。

项目开展区域三维精细壳幔结构和巨震震源识别体系研究，目标是通过多种地球物理手段加密观测和高精度成像技术研发，构建京津冀城市群和环渤海地区的三维精细结构模型，建立区域大地震震源深部构造的特征和指标体系，获得强地面运动分布规律，为提升国家防灾减灾救灾能力，保障人民生命财产安全和国家社会经济安全可持续发展提供科技支撑。

项目在京津冀城市群地区开展了由地震、重力、大地电磁等观测手段组成的综合地球物理观测（图1、图2），其中包含67个宽频带流动台站观测、3642个短周期密集地震台站观测、1280个重力测点、106个大地电磁测点。以上观测获得的高质量观测数据为开展城市群地区区域壳幔三维精细结构、孕震机理等研究提供了良好的数据基础。

图1 项目完成的地震观测台站分布

图 2 项目完成的重、磁、震综合观测测点分布

图3通州-三河-平谷地区和雄安核心区0~5km的三维S波速度结构分布图

图4三河-平谷地区 （左）和唐山地区的地壳三维密度结构 （右）

图5三河-平谷地震区电性结构（左）和唐山地震区电性结构图（右）

结果表明，巨震的形成和发生与壳内高密度体/高阻/低密度体的活动密切相关，这些物性（密度、电性和速度）异常体源于地幔岩浆的侵入、熔融和发展，并一直维持温度相对较高状态，切割高密度/高阻/低速体的活动断裂区段容易发生大震。对其物性深浅和横向差异进行比较，结合已有成果和其他震例成果，从不同深部构造特征指标、几何特征及其对震源作用等方面建立了三河-平谷8级地震和唐山7.8级地震的大地震震源深部结构指标体系。

采用自主研发的贴体网格断层破裂过程并行计算软件，计算了三河平谷地震的发震破裂过程、唐山断裂带的破裂过程，利用破裂过程模拟了京津冀地区的强地面运动分布。根据模拟结果，针对华北第四系沉积，分析了长周期地震动的放大分布特征，提出了多参数盆地效应建模方法，建立并验证了华北盆地的盆地效应预测模型。

图6 三河-平谷地区地震动及盆地效应分布

项目以第一标注发表论文 40篇。研究成果加深了对巨震震源孕震结构的认识，有力的支撑了研究区发生的唐山地震、三河-平谷地震等强震的背景构造分析工作，可以为后续地震活动分析提供重要的深部动力学依据，重点地区强震地面运动模拟服务于重点城市地震灾害风险评估，进而为通州-三河-平谷地区和雄安新区城市建设规划，城市地下空间安全利用以及雄安地区地热资源安全、高效开采提供地震学关键支撑。