利用InSAR和GPS数据分析台湾西南两次Mw＞6地震的触发关系及应力影响

利用InSAR和GPS进行地震研究具有很大的优势,InSAR能够在较大范围内快速地获得连续的同震形变观测,而GPS测量精度高,可迅速获得稳定的测量结果。随着SAR卫星的增多、重返周期的缩短,利用InSAR和GPS联合进行地震触发关系及应力影响研究也变得更为有力。2010年3月4日和2016年2月6日台湾西南部接连发生两次M_w 6.0以上地震,分别被称为甲仙地震和美浓地震。本文利用GPS和InSAR同震形变场联合反演了甲仙地震的滑动分布模型;结合之前的研究成果,基于静态库伦应力改变对甲仙地震与美浓地震的关系进行了分析;还为台湾西南部7个主要断层构建了断层格网并获取了它们的应力改变模型。结果表明,甲仙地震的发震断层表现为逆冲倾滑兼一定走滑分量的断层。甲仙地震的主要滑动区域处于12~16 km深度之间;最大滑动量为0.61 m位于约14 km深处。本文线性反演得到的甲仙地震地震矩为2.27×10¹⁸ Nm,相当于M_w 6.20。甲仙地震后美浓地震的发震断层上应力增值达4.0 MPa,应力增加的面积约占推断断层总面积的74%,表明甲仙地震对美浓地震的发生具有十分明显地加速作用。甲仙和美浓地震共同作用下,西侧的左镇断层和新化断层产生了较明显地应力积累。根据应力改变结果,本文认为甲仙地震和美浓地震后,台湾西南部的左镇断层和新化断层都具有较高的危险性,值得持续关注和进一步研究。     

2010年Mw 6.9级玉树地震同震库仑应力变化研究

2010-04-14我国青海玉树附近发生Mw 6.9级地震。具体研究了该地震的前震-主震-余震序列应力触发模式及主震对周边断层的应力扰动。结果表明,大部分余震分布在同震库仑应力正区且余震触发率达76.4%;Mw 4.9级前震对Mw 6.9级主震的触发作用不甚明显,而后者对Mw 6.1级余震有明显触发作用;甘孜-玉树断层几乎都处于同震库仑应力加载状态,该断层上的历史破裂段如1738年M7.5级地震的当江段、哈秀段以及1896年M 7.3级地震的邓柯段未来更倾向于再次错动,造成强烈地震。     

InSAR观测揭示的2023年甘肃积石山Ms 6.2地震发震构造

2023-12-18,中国甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Ms 6.2地震。作为该区域自地震观测记录以来发生的最大地震,此次事件为深入理解区域发震构造及破裂行为提供了宝贵的机会。利用哨兵1A卫星的合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar, InSAR）数据提取了此次地震的同震地表形变,并调查了该地震的发震断层结构。大地测量反演结果显示：西南倾和东北倾发震断层模型均能较好地拟合同震InSAR观测数据。通过对余震序列、区域断层构造特性和同震干涉图的综合分析,认为此次地震破裂在东北倾的发震断层上,可能为拉脊山南缘断裂的一个隐伏分支断层。同震库仑应力变化表明,拉脊山北缘断裂东分支断层中段、拉脊山南缘断裂东分支断层南段和西秦岭北缘断裂西段具有较高的地震危险性。     

地壳介质的流变性与孕震模型

2019年11月11日的Mw 4.9 Le Teil地震是法国东南部罗纳河谷地区历史上破坏性最大的地震。基于哨兵1号卫星数据,利用GAMMA软件提取了该地震同震形变场。根据同震形变场,采用贝叶斯算法和最速下降法分别反演了断层几何参数和断层滑动分布。利用2000年和2006—2011年的两期数字高程模型数据估算了断层附近采石场开采量,并根据三维均匀弹性半空间的Boussinesq解求得由采石活动所造成的断层面上的库仑应力变化。结果表明,升降轨卫星视线向最大垂直位移分别为14.9 cm和8.6 cm。Le Teil地震是倾角72°、走向54°、平均滑动角约108°的高角度逆冲型地震;地震破裂到地表,破裂面积约3 413 m×1 358 m,最大破裂深度约为1.472 km;断层最大滑动量0.2 m,主滑动量（> 0.15 m）集中于0~0.75 km深度范围内;反演得到的矩震级为Mw 4.79。断层面上的库仑应力变化显示库仑应力在2000年以后的6~11年内增加了0.024 MPa。Le Teil采石场在1833—2019年被持续开采,且2007年以来,采石速率迅速增大。若考虑整个采石周期,则库仑应力变化可达0.1 MPa,远大于该地区的构造加载速率,表明2019年Le Teil地震与采石活动密切相关。

     

InSAR观测约束下的2023年甘肃积石山地震震源参数及其滑动分布

2023-12-18,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Mw 6.0地震,本次地震是青藏高原东北缘拉脊山断裂带上有现代地震记录以来发生的最大地震。快速获取2023年积石山地震的发震断层几何和精细滑动分布对于评估拉脊山断裂带周边区域未来地震危险性具有重要意义。利用Sentinel-1A卫星雷达观测获取了2023年积石山地震的升、降轨同震地表形变场,并以此为约束反演了该事件的发震断层几何和精细滑动分布,结合库仑失稳准则分析了区域地震危险性。合成孔径雷达干涉形变结果表明本次地震的升、降轨同震形变场均以抬升形变为主,升轨最大视线向位移~6.5 cm,降轨最大视线向位移~7.2 cm;同震断层建模测试表明,使用东倾断层几何和西倾断层几何均能较好地解释该次地震引起的地表形变。根据余震以及同震滑坡分布分析结果,更倾向于认为本次地震发生在一条NNW走向的东倾逆冲盲断层;静态库仑应力变化计算结果表明,2023年积石山地震的发生增加了拉脊山南缘断裂、拉脊山北缘断裂的NWW走向分段及其NNW走向的震中以南分段、西秦岭北缘断裂以及倒淌河-临夏断裂的震中以东分段的未来地震风险。     

2023年甘肃积石山Ms 6.2地震区域地壳形变特征分析

2023-12-18甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Ms 6.2地震。震中所在的拉脊山断裂带在调节区域构造变形过程中起着重要作用,研究该地震的地壳形变对认识区域构造活动特征至关重要。利用Sentinel-1合成孔径雷达卫星数据,基于合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar, InSAR）技术和小基线集技术获取了该地震升、降轨InSAR同震及震间形变场,并融合震间全球导航卫星系统资料获取了震间三维地壳形变场。综合大地测量、地质、大地电磁以及余震精定位数据,认为此次地震是青藏高原北东向扩展过程中一次区域应力调节的结果,发震主断层位于倾向SWW的拉脊山北缘断裂南段,地震发生时,该主冲断层带动着NEE倾的反冲断层共同隆起,地表沿雷达视线方向最大抬升8.9 cm。以InSAR同震形变为约束,反演得到发震断层最大同震滑移0.24 m,位于地下13.4 km,累积地震矩1.93×10¹⁸ N·m,合矩震级Mw 6.1。此外,以三维地壳形变场为约束,反演得到发震断层震间走滑速率约1.9 mm/a,倾滑速率约2.4 mm/a,闭锁深度约为16.8 km。受此次地震影响,拉脊山断裂东南段、倒淌河-临夏断裂中南段以及西秦岭北缘断裂西端等未来的地震危险性值得关注。     

InSAR观测揭示的2024年新疆乌什Mw 7.0地震地表形变及发震断层模型

2024-01-23,新疆维吾尔自治区乌什县发生了Mw 7.0地震,本次地震是天山地震带迈丹-沙依拉姆断裂区域近20年以来发生的最大地震,该地震的发生为深入理解天山地震带断层系统的破裂行为和构造活动提供了机会。为确定2024年乌什地震的断层几何和滑动分布并评估区域危险性,利用合成孔径雷达干涉测量技术研究了乌什地震的发震断层模型。首先利用升、降轨Sentinel-1A卫星雷达影像获取2024年乌什地震的同震地表形变场,然后利用多峰值优化粒子群算法确定本次地震的均匀滑动模型,在此基础上基于非负最小二乘算法反演发震断层的精细滑动分布,最后利用库仑失稳准则评估发震区域周边的地震危险性。研究结果显示,升、降轨视线向最大抬升位移～74 cm,最大沉降位移～14 cm;本次地震的发震断层倾向北北西,倾角55°,走向～230°,滑动角～42°,发震断层呈现逆冲兼具左旋走滑分量的运动性质,符合区域活动断裂的运动模式。综合反演结果以及前人的地震地质研究,初步判断发震断层为迈丹-沙依拉姆断裂带的次级断裂。库仑应力结果表明,阔克萨勒断裂区域、大石峡断裂区域和托什干断裂（震中西北部分）区域都处于应力加载状态,这些区域未来地震风险需要被重点关注。     

地震大地测量确定凹凸体研究进展与展望

介绍了凹凸体、障碍体及其震源模式相关概念,综述了地震大地测量确定凹凸体的研究进展,主要从介质结构分布（高强度异常体）、地震活动性分析和断层滑动特性三个方面探讨凹凸体确定的技术与方法,并分析了存在的问题。对活动断层凹凸体分布的精细确定研究进行了展望,今后的研究重点是开展大地测量数据联合反演确定凹凸体分布、联合大地测量与地震、地球物理数据确定凹凸体分布以及基于机器学习方法进行凹凸体分布确定。     

尼泊尔地震触发滑坡识别和雪崩形变分析

2015-04-25尼泊尔Gorkha附近发生了Mw 7.8级强震,引发尼泊尔及中国西藏地区大量的山体滑坡和雪崩灾害,造成了严重的人员伤亡与经济损失。基于Landsat 8影像和亚像素相关性匹配技术识别形变失相关区域,并结合目视解译提取震害滑坡与雪崩沉积区域,统计分析了所提取的滑坡数目、面积等与地形因子的关系,同时对珠峰雪崩高发区的冰川形变进行了定量分析。实验结果表明,提取形变场中的形变失相关区域并结合目视解译验证是一种识别震害滑坡与雪崩沉积区域的有效方法;统计结果显示滑坡体随坡度分布呈现高斯特性,多发生在坡度大于30°的地形,易发于河谷两侧,且高坡度更容易触发单体面积大的滑坡体。该研究为利用Landsat 8影像数据进行震害滑坡与雪崩沉积区域提取、雪崩高发区的冰川流速监测预警工作提供了新视角。