InSAR数据约束的2020年西藏定日M_(W)5.7地震源模型及构造意义

2020年3月20日,处在北喜马拉雅断裂与申扎—定结断裂交会区的西藏定日发生M_(W)5.7地震,此次地震发震断层源模型的研究对于认识该地区的复杂地质构造具有重要意义。本文利用升、降轨Sentinel-1A星载SAR数据,通过合成孔径雷达干涉测量(InSAR)处理获得了地震引起的地表位移场,其中,雷达视线方向(LOS)最大地表位移达到0.16 m。基于均匀弹性半空间位错模型,利用得到的地表形变数据,通过非线性和线性反演确定了包含断层几何参数以及滑动分布的震源模型,最后对发震断层的构造特点进行了分析。结果表明,发震断层是具有少量右旋走滑分量的浅部隐伏正断层,断层走向为319°,倾角为44°,断层滑动主要集中在1~6 km深的范围内,最大滑动量位于深度4 km处且达到0.8 m。地震释放的地震矩为4.14×10^17 N·m,对应矩震级为M_(W)5.7,与地震波形反演结果一致。通过分析,我们认为此次定日地震的发震断层可能为申扎—定结主断裂南端"Y"字型的分支断裂,该地区"Y"字型构造的存在可能是小震集中于此的主要原因。

基于InSAR约束的2020年中国西藏定日M_(W)5.7地震同震滑动模型

2020年3月20日,中国西藏定日县发生M_(W)5.7地震,稀缺的区域地震地质资料给认识发震构造带来诸多不便.为准确认识此次地震的破裂机制,本文首先利用DInSAR技术对Sentinel1-A升轨和降轨数据进行处理,采用GACOS模型做大气改正,获得LOS同震形变场.然后将地震简化为一个具有均匀滑动量的有限矩形,采用非线性反演算法研究均匀滑动模型,以便确定发震断层的位置及其几何参数.最后基于上述结果,构建同震破裂几何模型,反演同震破裂滑动分布.结果表明,发震断层的走向330°,倾角51°.此次地震的破裂相对集中,主要分布在深度2.32~5.31 km范围内.破裂区长约5.6 km,宽约3.6 km.最大滑动量约1.13 m,位于87.4102°E,28.6691°N处,埋深3.967 km.破裂以正断滑动为主兼具部分右旋走滑分量,平均滑动角-106.6°.释放的地震矩为3.89×10^(17) N·m,对应的矩震级为M_(W)5.7.印度板块向北东方向挤压欧亚板块,在定日地区产生近东西向的拉张力,使得该地区正断层发育,这可能控制着该地区的地震类型.

2020年M_(W)6.0柯坪塔格地震的变形特征及其对周边地震危险性的启示

塔里木盆地基底与天山造山带之间的持续挤压会聚,不仅造就了天山不断隆升的山体,也导致了遍布整个造山带的破坏性地震,而位于其山体两侧盆山交接区域的破坏性地震更是严重威胁着沿线居民和基础设施的安全。文中以2020年M_(W)6.0柯坪塔格地震为切入点,获取了该地震的InSAR同震形变场,并基于强震台加速度记录经双重积分得到了位移矢量,以此为约束反演了本次地震发震断层的运动学参数;此外,综合该区域历史地震和构造特征的最新研究成果,讨论了本次地震与历史地震之间的关系,进而评估了柯坪塔格褶皱带周边的地震危险性。研究表明,2020年柯坪塔格M_(W)6.0地震的破裂范围受限于褶皱构造,其产生的地表形变促进了柯坪塔格前缘褶皱的抬升,由此推测该地震导致了褶皱带下伏沉积层底部滑脱面的位错,是褶皱带内SN向挤压应力集中释放的表现。包括本次地震在内的区域历史地震(1902年M_(W)7.7伽师地震、1996年M_(W)6.3伽师地震和1997—2003年伽师地震群)均可以解释为塔里木盆地基底向西南天山下插过程中地壳对不同部位应力积累特征的响应。经简单计算所得的结果表明,在不考虑障碍体的情况下,柯坪塔格周边可发生M_(W)7.0以上地震。

利用InSAR获取2020年新疆于田M_(W)6.3地震同震形变场与断层滑动分布反演

本文基于InSAR技术,利用欧空局Sentinel-1A/B升降轨SAR数据,提取了2020年6月26日新疆于田M_(W)6.3地震的同震形变场。利用升、降轨同震形变场约束,分别采用MPSO算法和Bayesian方法反演此次地震发震断层均匀滑动的几何参数,并进行对比。然后采用SDM方法获得发震断层非均匀滑动分布,并分析了同震库仑应力变化及其对周边断层的应力扰动。结果表明,同震形变场以NS向为长轴,总体呈现西部沉降而东部隆升的特点,而且隆升量明显小于沉降量;滑动分布反演表明发震断层的平均滑动量为0.13m,平均滑动角为-104.56°,此次地震为典型的正断破裂事件,最大滑动量约0.55m,最大滑动量处滑动角为-105.2°,位于断层倾向深度14.42km,释放的地震矩能量约3.65×10^(18)N·m,相当于矩震级M_(W)6.3;同震库仑应力变化对西部琼木孜塔格断层、硝尔库勒南缘断层等起到应力卸载作用,对北部的木孜鲁克—鲸鱼湖断层起到应力加载作用,结合同震库仑应力对周围断层的扰动情况,此次地震可能对琼木孜塔格断裂带和木孜鲁克—鲸鱼湖断裂带的西端影响较大。

2020年1月19日新疆伽师M_(W)6.0地震震中区地质灾害特点

2020年1月19日新疆伽师M_(W)6.0地震发生在南天山柯坪塔格前陆冲断带前缘的柯坪逆断裂(KPT)上,是该区域自2003年巴楚-伽师M_(W)6.3地震后发生的最大地震。震后对震区进行了详细的实地调查、测量和无人机航拍,在极震区(Ⅷ度区)内发现了大量地震地质灾害,主要包括地裂缝、砂土液化和崩塌等。文中对震区的4个观察点进行了总结,并描述了地质灾害的特征:(1)在西克尔互通立交(观察点1)区域内发育了大量纵横交错的地裂缝,对这部分地裂缝进行统计发现,其优势走向为NEE,SN向挤压抬升量为0.1~0.15m,水平位错量为0.05~0.1m;(2)地震对西克尔大坝(观察点2)造成了严重的破坏,在坝顶形成最大深度为4m、长约900m的拉张性地裂缝,坝后也出现一系列砂土液化,喷砂锥的最大直径达3m;(3)西克尔库勒镇以西(观察点3),路面上发育了多段与公路平行、长约500m的地裂缝,同时沿地裂缝出现大面积砂土液化,液化物质为灰褐色泥质粉砂;(4)震中北部山口沟(观察点4)沿线发育了一系列大型、巨型的新鲜岩质崩塌,最大单体崩塌物的体积为50~100m 3,最大崩塌倒石堆的范围为200~300m 2。综合分析上述资料发现,由于观察点4位于KPT上盘,在震后未能及时对该观察点进行调查,导致2020年1月19日伽师M_(W)6.0地震北部的烈度影响范围被低估,尤其是Ⅷ度圈。结合现场调查和数值模拟分析西克尔大坝的破坏机理,认为坝后的砂土液化导致坝基出现不均匀沉降,使得坝前坡和坝后坡出现了不等的水平位移(坝前坡为22.35cm,坝后坡为29.8cm),导致大坝向下游方向旋转,故在坝顶形成了拉张性的贯通地裂缝。

东安纳托利亚断裂带近期库仑应力演化及与2020年埃拉泽M_(W)6.8地震的触发关系

基于地球分层介质模型,同时考虑同震位错、震后粘滞松弛效应和震间构造加载的作用,计算东安纳托利亚断裂带附近1822年以来大于6级的历史强震产生的同震和震后库仑应力变化以及6个断层段震间构造应力积累。结果表明,共14次强震的同震应力扰动对2020年埃拉泽M_(W)6.8地震的发生有促进作用,1875年M6.7地震的同震应力卸载作用使得整体同震应力扰动对埃拉泽M_(W)6.8地震的触发影响不明显;震后粘弹性应力扰动以及断层震间构造应力加载在埃拉泽M_(W)6.8地震震源处造成较大的应力积累,对其有显著的触发作用;Turkoglu、Lake Hazar和Yedisu段库仑应力积累较多,未来地震活动危险性较高。

2020年阿拉斯加M_(W)7.8地震断层滑动反演及其触发影响研究

2020年7月22日,在北美板块和太平洋板块交界区的阿拉斯加半岛阿留申俯冲带上发生了M_(W)7.8逆冲地震,三个月后距震中西南80 km处发生了M_(W)7.6走滑地震,一年后距震中东南50 km处发生了M_(W)8.2逆冲地震.本文基于GPS同震形变,利用非负最小二乘方法反演了M_(W)7.8地震的断层同震破裂滑动分布,研究其变形特征,并基于地震位错理论计算了该地震对后续两个地震的库仑应力影响.地震断层滑动反演结果显示地震矩为9.28×10^(20) N·m,矩震级为M_(W)7.8;断层破裂滑移自震中沿断层向SWW向延伸,在震中西南侧断层滑动量较大,深度范围集中在25~45 km,最大滑动量为2.26 m.同震形变符合海沟特大地震的逆冲断层弹性回跳理论模式.库仑应力变化计算结果显示2020年阿拉斯加M_(W)7.8地震的库仑应力加载触发了M_(W)7.6走滑地震,并加速了2021年M_(W)8.2逆冲地震的发生.