基于InSAR分析2015年尼泊尔M_W7.8地震形变场特征及断层滑动分布反演

2015年4月25日尼泊尔发生了MW7.8地震,本文基于震前、震后两景Sentinel-1A雷达影像,采用D-InSAR两轨差分干涉法提取了此次地震的同震形变场。结果显示,同震形变场位于喜马拉雅造山带—主边界逆冲断裂(MBT)和主前锋逆冲断裂(MFT)附近,形变场整体表现为自西北向往东南方向延伸近150 km的纺锤形包络状,以大面积隆起抬升形变为主,视线向最大隆升形变达1.18 m,抬升区北侧存在一小沉陷区,以InSAR观测值定位同震最大形变中心。基于均匀介质弹性半空间模型(Okada模型)与InSAR观测数据反演了断层滑动分布。反演结果表明该地震属于典型逆冲型地震,发震断层为主喜马拉雅逆冲断裂(MHT),同震破裂从主喜马拉雅逆冲断裂(MHT)向上沿着主前锋逆冲断裂(MFT)传递。基于InSAR同震形变场局部形变细节,结合震区地质背景、断裂分布及断层运动特征,获得了同震破裂拟出露地表迹线。

青藏高原南缘2015年尼泊尔M_W7.8地震发震构造

2015年4月25日尼泊尔M_W7.8特大地震发生在喜马拉雅山南麓,震源机制解表明该地震为低角度逆冲型地震.通过收集地震区的活动构造研究资料、卫星影像解释和野外实地考察,认为尼泊尔M_W7.8地震区地表分布三条主要的逆冲断裂,由北向南分别为喜马拉雅主中央断裂(MCT)、喜马拉雅主边界断裂(MBT)和喜马拉雅主前缘断裂(MFT).主边界断裂和主前缘断裂为晚更新世以来的活动断裂,但至今为止也没有发现喜马拉雅主中央断裂晚第四纪活动的依据.野外调查未发现尼泊尔M_W7.8地震在喜马拉雅山南麓的主要断裂上形成地震地表破裂带.喜马拉雅山南麓的构造特征为薄皮构造,表现为浅部陡倾断坡-深部缓倾断坪(7°左右)-深部断坡(11°左右)的构造样式.深部断坡-断坪又称为主喜马拉雅断裂(MHT),其中的深部断坡是尼泊尔地震主震(M_W7.8)和最大余震(MW7.3)的发震构造.余震大致沿北西向的高喜马拉雅山前缘呈条带状分布,主要分布在低喜马拉雅山区内.剖面上,余震大致分布在主喜马拉雅断裂的上盘推覆体内,推测尼泊尔M_W7.8地震时深部断坡发生错动,其地震位移沿深部断坡-断坪向南传播引起上盘的褶皱带缩短变形,进而触发低喜马拉雅和次喜马拉雅褶皱带内产生次级破裂从而产生余震.

2015年4月25日尼泊尔M_w7.8地震孕育过程分析与震后趋势研判

基于作者提出的孕震断层多锁固段脆性破裂理论及板间地震区划分原则,划分了伊斯兰堡—加德满都地震区.从孕育周期界定与主震事件判识角度,分析了该地震区大（巨）震事件的孕育过程,研判了其未来震情.结果表明：伊斯兰堡—加德满都地震区至少已经历三个完整的孕育周期,是一个Mw8.3～8.6地震危险区;2015年4月25日尼泊尔Mw7.8地震,是该区当前孕育周期第三锁固段损伤累积至峰值强度点时发生的一次标志性大震事件;2015年5月12日尼泊尔Mw7.3地震发生后,该地震区再次处于临界状态,将发生Mw8.0～8.2地震.

高频GPS测定的尼泊尔M_W7.8和M_W7.3地震震时地表动态变形过程

以陆态网络和尼泊尔境内高频(1Hz)GPS观测数据为基础,采用动态双差相对定位方法,获取2015年尼泊尔M_W7.8和M_W7.3地震震时近场地表动态变形过程。结果表明,M_W7.8地震震中东侧高频GPS站动态位移幅度明显大于震中西侧;各高频GPS站动态位移幅度不仅与测站震中距有关,而且与地震破裂传播方向有关;M_W7.3地震引起的水平动态位移相对较小。将高频GPS与邻近强震仪动态位移时序进行对比发现,二者在振幅和相位上具有较好的一致性。

2015年尼泊尔MW7.8地震前磁扰动极化异常特征分析

文中基于中国大陆地区48个台站的地磁秒值资料,采用极化法对2015年尼泊尔MW7.8地震前的磁扰动特征进行了分析。极化法的逐步计算结果与地磁K指数的对比分析表明极化高值异常与空间磁场活动之间没有相关性,可用于提取震磁异常信息。距震中1500km范围内台站的极化值在震前98d出现了同步性高值异常,考虑到磁场变化具有区域同步性,提出了极化逐日相关分析。研究发现地震孕育过程中各台站间的极化相关性明显增强,而地震发生在同步性转折阶段。基于极化值相对变化量进行的空间异常分析显示,尼泊尔地震前>20%的台站出现持续3d以上的异常,且具有明显的区域性特征。文中从构造动力演化角度对地磁极化异常的孕育和发展进行了解释,对磁场变化机理进行更进一步的探索。研究认为,多台同步性极化异常和逐日相关转折对强震具有重要的指示意义,该成果能为强震监测预测提供新的技术途径。

全球定位系统测定的尼泊尔M_w7.8级地震同震位移

据尼泊尔境内的连续GPS观测资料显示,2015年4月25日的尼泊尔M_w7.8级地震造成尼泊尔向南移动,最大位移量达到了1.88 m.利用国家重大科技基础设施项目"中国大陆构造环境监测网络"、中国气象局中日合作JICA项目及加州理工学院在尼泊尔境内所建的连续GPS观测资料,分析了此次地震对中国大陆构造形变场的震时动态响应及同震影响.结果显示,地震造成中国西藏地区毫米至厘米级的同震水平位移,最大值在震中北东方向,震中距220 km的珠峰站,约为30 mm,波及范围远至1500 km之外的高原东北部的祁连山地区.1 Hz的高频GPS数据分析表明,震中距1200 km内的站点记录了弹性震波和永久变形的叠加和破裂方向效应等丰富信息.通过分析中国境内地震活动频度并对比2011年日本宫城地震发现,本次尼泊尔地震并未造成中国境内微震活动显著增加,同震过程对中国西藏部分地区、川滇地区及南北地震带断裂带的应力扰动和构造加载有限,与其震级相对较小有关.

2015年4月25日尼泊尔Mw7.8级地震的孕震构造背景和特征

2015年4月25日尼泊尔发生M w7.8级大地震,震源机制解结果一致表明该地震为低角度逆冲型.迄今发生百余次余震,其中包括M s7.0级以上强余震,并触发正断层型小震群.此次地震发生于喜马拉雅碰撞造山带中段,位于1934年比哈-尼泊尔M w^8.1级和1505年木斯塘M w^8.2级地震之间的地震空区内,是自1950年察隅M w^8.4级地震以来喜马拉雅主逆冲断裂上发生的最大震级地震.为更好地理解这次地震,本文综述喜马拉雅造山带的构造背景、断裂组合构成和几何形态、历史强震分布和破裂范围、现代小地震活动性特征、强震孕育的基本模式、震间加载和同震位移的空间互补性.在简单介绍同震破裂的断面初始解基本特征基础上,初步讨论了这次尼泊尔地震与喜马拉雅带特征型地震的关系,与2008年汶川地震的比较,以及低角度逆冲地震破裂的地表出露和对区域地震危险趋势的指示意义等问题.

2015年尼泊尔Mw7.8地震的震后形变机制——震后余滑效应和黏滞性松弛效应

利用较为完善的球体位错理论,结合尼泊尔地震震后1年GPS数据,研究2015年尼泊尔Mw7.8地震震后形变机制。探索了两种不同的震后形变机制模型:①单一的震后余滑模型(模型1);②震后余滑和黏滞性松弛联合模型(模型2)。模型1研究结果表明,震后余滑主要发生在20~35 km深度处,位于同震破裂的下倾区域;余滑以逆冲为主,伴随有右旋走滑分量,其中最大逆冲和走滑分量分别为20 cm和11 cm;震后余滑释放的地震矩为1.23×1020Nm,等效于Mw7.33地震。模型2得到的余滑分布与模型1相一致,但累积滑动量略小,释放地震矩为1.1×1020Nm,等效于Mw7.32地震。模型2研究表明尼泊尔地震震源区岩石圈弹性层厚度和地幔黏滞性系数的最优值分别为40 km和2×1019Pa·s。综上所述,尼泊尔地震震后1年时间内,震后余滑效应起主导作用,黏滞性松弛效应起次要作用。

Stress triggering among faults rupturing during one earthquake:a case study of the 2016 M_w7.8 Kaikōura Earthquake,New Zealand

The mechanism study of earthquake occurrence is of great importance to the society,for earthquakes are one of the most damaging natural catastrophes[1,2].Studies show that an earthquake produces a net reduction of stress on the fault,yet the stress does not disappear,but is transferred to nearby regions,changing the stress state and seismicity of surrounding faults.