根据GPS和InSAR测量推断2008年MW7.9汶川地震的断层形状和破裂分布

本研究对2008年M W7.9汶川地震的同震破裂问题进行重新研究。精确的断层几何结构和滑动分布为断层系统的滑动习性和地震破裂提供了关键性资料。本研究采用所有可获取的大地测量数据,构建比前人研究更加真实的地球结构和断层模型,采用非线性反演策略最优地确定了断层几何形状和滑动分布。相比于均匀弹性半空间模型和两侧一致的成层弹性结构模型,本研究在北川断层两侧采用不同的成层弹性结构模型,使数据拟合度有较大改善。结果表明:(1)北川断层为铲形断层,近地表断层倾角从西南端约36°增加到破裂终止东北端约83°;(2)断层破裂模式自西南端的显著的逆冲类型变化至东北端的右旋走滑类型;(3)大部分断层的破裂峰值接近地表:虹口附近逆冲约8.4m,右旋走滑约5m;北川附近逆冲约6m,右旋走滑约8.4m;(4)滑动峰值位于几何形状较为复杂的断层附近,意味着地震类型和破裂传播由断层区的几何障碍确定。这类障碍主要是伴随控制左阶不连续的右旋压缩体系而存在的;(5)近地表20km深度的断层释放的地震矩为8.2×1021 N·m,对应于MW7.9的事件。映秀—虹口段、北川—平通段、青川附近以及南坝附近的局部滑动集中区释放的地震矩分别等价于M W7.5,MW7.3,MW7.1,MW6.7的事件;(6)断层几何结构及其运动学特征符合青藏高原东缘跨越中地壳滑脱层的上下不同的地壳形变模型,上部以脆性的逆冲断层活动为主,下部为流变水平缩短和垂直增厚机制。