远场GPS同震位移的变形特征分析——以2011年日本东北大地震为例

利用2011日本东北大地震的亚洲东部GPS远场水平位移数据,通过计算及比较分析4个独立震源解和倾/滑角效应,研究了远场地震变形的空间分布特征和规律。结果表明,对于低角度逆冲型地震来说,水平位移格林函数在远场位移场中占主导作用。基于此确定了远场GPS水平位移场能在反演中有效利用的空间范围,为联合远场GPS数据和近场GPS数据反演断层滑动分布作理论准备,并为远场数据反演位错Love数(h、l)提供理论依据。

基于GPS观测分析日本9.0级地震同震位错与近场形变特征

2011年3月11日日本本州宫城县东海岸近海发生M_W9.0级地震,本文在对GPS同震位移场分布及误差特征分析的基础上,反演了同震位错分布.误差分析结果表明震源北西向300 km、北北西向550 km、南西向700 km范围内的同震位移量值明显大于误差,可以为位错反演提供有效的地表位移约束.沿震源北西向GPS剖面结果和位错反演位移剖面结果均表明同震近场位移符合指数衰减特征.位错反演结果表明,日本9.0级地震最大同震位错为25.8 m,位于震中附近;位错量大于10 m的同震破裂集中在震中附近400 km范围内;日本海沟南段同震位错量相对较小,此次地震为日本海沟地区典型逆冲型地震.根据此次9.0级地震和该地区以往强震破裂空间分布特征,此次9.0级地震破裂既体现了强震原地复发的特点,又体现了强震破裂的填空性.

基于GPS和InSAR反演汶川Mw7.9地震断层滑动分布

利用汶川8.0级地震野外考察得到的地表破裂带的空间分布及余震精定位结果,构建了两段发震断层的几何结构模型。基于该模型反演汶川8.0级地震GPS和InSAR同震形变场数据,获得了断层滑动分布及部分震源参数。结果表明:1)联合反演能较好地解释GPS和InSAR所获得的同震形变场,数据拟合度达97.27%;2)映秀-北川断裂反演得到的滑动分布主要集中于地下0～20km处,最大滑动量分别位于北川及青川等地区,尤其是多条断裂经过的北川地区在0～20km深处存在较大滑动量,最大可达到10m,青川地区10～15km深处的滑动量最高达6.5m;3)发震断层都以逆冲为主兼有一定右旋走滑分量,其中汶川地区的平均滑动角为103°,北川地区的平均滑动角为121°,青川地区的平均滑动角为138°,灌县-江油断裂的平均滑动角约为105°;4)反演得到的矩张量达8.7×1020Nm,矩震级为Mw7.9。

芦山M_S7.0地震与Northridge M_W 6.7地震地表变形场对比研究

2013年四川芦山“4·20”Ms7．0地震和1994年美国NorthridgeMw6．7地震的近场同震位移均表现出破裂未达地表的特征，利用1999-2007年GPS资料对比分析了2次地震的震前变形特征与同震位移的关联性。结果显示，芦山震源区存在较为显著的挤压应变积累（挤压应变率方位角约为284°），沿芦山地震破裂节面剪切变形不明显；芦山地震的同震位移场表现为逆冲兼少量左旋特征，反映了整个孕震周期的应变积累特性，可能表明震前10余年的观测并不能代表整个孕震周期特征。Northridge地震前，地表变形表现为有旋一挤压特征，同震以逆冲破裂为主，近场表现出类似“网屋顶形”的东西两侧水平运动和垂直向上运动，GPS观测到的震前变形与同震释放的变形存在一定程度的不一致性。相同震中距测点结果表明：Northfidge地震的同震地表位移幅度明显大于芦山地震，前者震前挤压应变积累速度显著大于1999-2007年芦山地震震源区的应变积累背景。