地震科学的一个主要挑战是理解地震破裂的复杂性：这些复杂性加剧了地震的破坏潜力和不可预测性。利用地震成像技术和多学科建模的进步，我将展示如何量化地震破裂的复杂性，例如2021 年南桑威奇岛地震在潜行中激发海啸，2019 年加利福尼亚州里奇克莱斯特地震的交叉连锁破裂，以及 2023 年土耳其地震意料之外的级联。 这些例子表明地震危害常常超出我们的预期。我进一步研究了这些复杂性关键控制因素，包括断层几何形态和环境温压条件。利用小地震的破裂方向性，我们不需要大地震破裂到地表，就可以认识高精度断层几何形态。我们还发现温压环境控制剪切到融熔的双机制转变，从而影响大型深震的特征。对地震复杂性和控制因素的探索有助于弥合观测和物理认识间的距离，并提供对地球多尺度动态过程的约束。