InSAR约束下的2021年西藏比如MW5.7地震断层几何参数及滑动分布

利用Sentinal-1A卫星SAR数据获取覆盖2021-03-19西藏比如M_W5.7地震的降轨同震视线向形变场,反演此次地震的发震断层几何参数及同震滑动分布。结果表明,此次地震破裂在一个之前未被探测到的隐伏断层上;破裂以正断为主,伴有少量左旋走滑分量;滑动主要分布在2.4～11.2 km深度处,且在6.4 km深度处滑动量达到最大,约为0.17 m;获取的地震矩约为3.6×10¹⁷ Nm,相当于M_W5.7。这些精确的断层参数及震源模型可为评估区域地震危险性及构造演化提供重要参考。     

2021年云南漾濞地震InSAR监测及断层滑动分布反演

采用双轨D-InSAR技术获取2021-05-21云南漾濞6.1级地震的升降轨同震形变场,并以此为约束,基于Okada均匀弹性半空间位错模型反演发震断层的几何参数与同震滑动分布,最后通过正演模型预测地震的同震三维形变场,分析地震的形变特征及发震断层的几何形态和构造运动。结果显示,在InSAR形变场中,升轨LOS向最大形变量约10 cm,降轨LOS向最大形变量约13 cm;利用Okada模型反演得出,发震断层长约12.53 km,宽约6.44 km,位于地下3～9 km处,断层走向约136.34°,倾角约83.79°,滑动角约-175.46°;断层的同震滑动主要分布在沿走向9～21 km与沿倾向向下3～9 km范围内,最大滑动位移出现在地下4 km深度处,滑移量达到0.64 m;通过正演模型的地表三维形变预测发现,垂直方向最大抬升约3.22 cm,最大沉降约4.04 cm。总体而言,此次地震的发震断层类型为右旋走滑,且带有正断分量,初步判断地震发生在一条未知的NW-SE向断裂带上,该断裂可能属于维西-乔后-巍山断裂和红河断裂北段的次级或分支断裂。     

2021年双湖MS5.8地震InSAR同震形变场及断层滑动分布反演

基于Sentinel-1A数据,利用合成孔径雷达差分干涉(DInSAR)技术提取视线向(LOS)同震形变场,利用基于序列蒙特卡罗采样的贝叶斯方法反演发震断层几何参数与断层滑动分布。结果表明,发震断层走向约47.810°±2.218°,倾角约36.664°±2.499°;震中位置为87.715°E、34.365°N,震源深度为5.673 km。同震滑动分布主要集中在3.9~7.5 km深度,最大滑动量约0.42 m,平均滑动角约-66.598°±3.258°。本次地震以正断为主,兼具少量左旋走滑性质,反演得到的矩震级为M_W5.5,略小于USGS提供的震级。     

2018年江西浮梁M_(L)4.1地震震源机制与发震构造北大核心CSCD

采用Snoke方法对2018-07-02江西浮梁M_(L)4.1地震的震源机制进行求解。结果显示,浮梁M_(L)4.1地震的最佳震源机制解为:节面Ⅰ走向140°、倾角87°、滑动角4°,节面Ⅱ走向50°、倾角86°、滑动角177°,P轴方位为275°,为走滑型破裂方式。节面Ⅱ结果与CAP方法计算结果比较一致,并且P轴方位均与区域应力场相一致。露头地质剖面特征显示,NE向宜丰-景德镇断裂为早中更新世断裂,具备中强地震发震能力,断裂产状与节面Ⅱ走向和倾角相一致。综合分析认为,宜丰-景德镇断裂为此次地震的发震构造。     

2020年土耳其MW5.7地震InSAR同震形变特征与破裂滑动分布

为准确认识2020-06-14土耳其MW5.7地震的发震位置、构造特点以及地震危险性,利用D-InSAR技术对Sentinel-1A数据进行处理,基于GACOS进行大气校正,获得视线向（line of sight,LOS）同震形变场。降轨LOS向同震形变场显示,断层北侧抬升,最大抬升形变量约8.87 cm;南侧沉降,最大沉降量约-7.75 cm。以LOS向同震形变为约束,先采用贝叶斯自举优化法反演发震断层几何参数,然后使用有限断层方法反演地震破裂滑动分布。结果显示,断层走向约257.48°±0.65°、倾角约79.69°±0.98°、滑动角约154.2°±3.8°,震中位置为（40.754°E,39.389°N）,破裂区域长度约8 km、宽度约6 km,破裂的最浅埋深约0.8 km、最大埋深约8.9 km,最大滑动量约0.57 m,对应深度约4.278 km。地震释放地震矩约4.54×1017 Nm,对应矩震级MW5.7,与土耳其灾害和紧急情况管理局公布的结果一致。此次土耳其地震受近东西向的潜伏断层控制,以右旋走滑为主兼具少量的逆冲特性。地震造成部分地区的库伦破裂应力增量超过0.1 bar,这些区域未来的地震危险性值得关注。     

GPS约束下的2022年台湾MW6.9地震破裂滑动分布

利用9个GPS站水平和垂直向形变数据反演2022年台湾M_W6.9地震破裂滑动分布。结果表明,此次地震破裂至地表,滑移以走滑为主兼逆冲分量,主要沿NNE向延伸,有2个破裂集中区,共释放地震矩约5.73×10¹⁹ Nm。基于GPS观测和位错理论模型对此次地震的地表形变进行分析,认为同震形变整体上符合台湾岛东海岸区域构造运动特征,菲律宾海板块俯冲欧亚板块是中央山脉断裂活动的主要动力来源。     

基于InSAR约束的2022年泸定MW6.6地震同震滑动分布及库仑应力变化

基于Sentinel-1A升降轨影像数据,利用D-InSAR获取2022-09-05泸定地震视线向同震形变场。首先利用贝叶斯方法搜索断层的先验几何参数,利用非负最小二乘原理反演断层精细滑动分布,然后根据断层滑动分布参数计算震中附近库仑应力变化,最后利用震间GPS速度场数据计算发震区震间应变场。结果表明：1)泸定地震的同震形变场沿视线向的最大形变量为15 cm; 2)泸定地震是一次典型的左旋走滑型地震,断层走向为NNW-SSE,约167°,沿走向破裂约为55 km,倾角约74°,断裂深度主要为0～17 km,最大滑动量约为1.12 m,对应深度为1 km,释放的总地震矩为1.02×10¹⁹ Nm,对应矩震级为M_W6.64;3)鲜水河断裂带南东段、安宁河断裂带北段和玉龙希断裂中北段处于应力加载状态,未来发生地震的可能性较大;4)震源区位于拉张应变和挤压应变的转换区域,该应变转换区可能与多个不同活动块体在该地区的交会有关。     

九寨沟Ms7.0地震的InSAR观测及断层破裂研究

为提高九寨沟2017-08-08 MS7.0地震的InSAR同震形变场精度,厘清发震断层的构造形态及形成机制,对形变区相干系数进行统计分析并确定相干性阈值,利用GACOS对形变场进行大气校正,再根据余震分布和地质背景确定发震断层的基本形状,最后基于Okada弹性半空间位错模型反演发震断层的滑动分布。改正后的InSAR同震形变场显示,视线向最大下沉为25 cm,最大抬升为10 cm,分别位于震中西北和东南,形变长轴为北西向,主要形变区位于发震断层西部。改正后的InSAR形变场残差均方根较改正前小,最大滑动量为0.9 m,平均滑动角为-0.5°,破裂主要集中在地下1~20 km范围内,矩震级为6.5,与USGS和GCMT等机构的结果一致。研究表明,利用GACOS改正九寨沟InSAR同震形变场对提高形变场精度具有一定的作用,反演断层滑动分布的结果较改正前差别不明显,发震断层的属性与虎牙断裂北段的性质基本一致。结合余震重定位结果可以推断,发震断层为虎牙断裂的北向延伸部分,此次地震事件为巴颜喀拉地块南东向扭转与华南地块碰撞的结果,中下地壳粘性流体的差异分布是导致虎牙断裂倾角变化的主要原因。     

2016年杂多MS6.2地震的InSAR形变及断层滑动模型

利用欧空局Sentinel-1A卫星的升轨观测,基于InSAR技术获取2016-10-17青海杂多地区MS6.2地震的同震形变场,并分别采用最速降法和三角元法反演地震的位错分布模型。结果表明,本次地震发生在杂多上拉秀断裂带,走向北东东,地震破裂以正断倾滑为主,兼具少许左旋走滑运动分量,最大滑移量0.17 m,震源深度为9 km,平均滑动角约为-76°,最大形变中心位于32.85°N、94.86°E附近,地震位错主要分布在深度8~12 km,与余震的深度分布较为一致,反演给出的矩震级为MW5.9,与USGS和CENC测定的矩震级和面波震级基本一致。     

山东长清4.1级地震序列的遗漏地震检测与发震断层北大核心CSCD

使用波形互相关的模板匹配方法拾取2020-02-18山东长清4.1级地震序列的遗漏地震,构建高分辨率地震序列目录,并利用地震序列空间分布定量拟合发震断层面几何形态,结合4.1级地震的震源机制解综合判定长清地震序列的发震构造和可能的发生原因。共识别和定位79个高精度地震事件,是原台网目录的1.7倍。依据断层面拟合及震源机制解结果,推测长清地震序列的发震构造为具有与区域先存断裂相同性质的左旋走滑型小尺度隐伏断裂,断层面走向302°、倾角88°。结合区域地震地质特征,认为此次地震序列的发生是由构造复合部位应力场的非均匀性导致的。     

2021-09-29宁夏中宁M_(L)3.6地震震源参数测定北大核心CSCD

基于宁夏区域地震台网资料,采用初至P震相定位法测定2021-09-29中宁M_(L)3.6地震震源深度,同时利用gCAP反演方法测定该地震震源机制解及矩张量解,然后根据震源机制与应力场模拟方法计算现今应力场体系在中宁M_(L)3.6地震震源机制两个节面的相对剪应力和正应力。结果表明,初至P震相定位法和gCAP方法测定的中宁M_(L)3.6地震震源深度均为11 km,震源机制节面Ⅰ走向242°、倾角63°、滑动角8°,节面Ⅱ走向148°、倾角83°、滑动角153°,矩张量解结果表明该地震的双力偶成分占全矩张量解的97.07%,表明该地震为天然地震。结合震中附近2009年以来M_(L)1.0以上地震重定位后的空间分布、区域地质构造和相对剪应力等分析推测,中宁M_(L)3.6地震发震断层可能与天景山断裂东南段附近NNW向断裂薄弱带有关,该地震是在青藏高原东北缘NE向挤压作用下,沿着NNW向断裂剪切滑动引起的一次右旋走滑型地震事件。     

InSAR数据约束下的2022年泸定MS6.8地震震源参数及滑动分布

基于Sentinel-1A升降轨数据,使用D-InSAR反演泸定M_S6.8地震同震形变场。首先基于弹性半空间位错模型反演地震震源参数,然后利用分布滑动模型确定断层面上的滑动分布,最后计算周边断层的静态库仑应力变化。结果表明,此次地震造成的雷达视线向最大形变量约为18 cm,同震位错以左旋走滑为主,主要发生在6～24 km深度,最大滑动量约为2.5 m,位于16 km深度,发震断层主要为鲜水河断裂。静态库仑应力触发关系显示,鲜水河断裂南段和安宁河断裂北端的库仑应力显著增强,强震趋势值得关注。     

利用InSAR技术研究2016年西藏定结Mw5.3地震发震构造

利用Sentinel-1A卫星数据和D-InSAR技术,获得2016-05-22西藏日喀则市定结县M_W5.3地震LOS方向的同震形变场图像,分析InSAR形变结果的变化特征,并以此为约束反演该地震的断层几何参数和同震滑动分布特征。结果表明,定结M_W5.3地震发震断层走向近SN,断面倾向E,倾角约43°,破裂长度约9 km,同震滑动主要集中在2~5 km深度范围内,以正断倾滑为主,最大滑动量为0.24 m,矩震级为5.3级。2016年定结地震发震构造是定结-申扎伸展断裂系中的一条新生盲断层。     

基于Sentinel-1A数据反演2015年新疆皮山MW6.5地震断层滑动分布

使用Sentinel-1A卫星观测的2015年新疆皮山地震震前震后一对SAR影像,提取该地震的同震形变场。结合Okada位错模型,在考虑渐变入射角和解缠基准偏差的情况下,反演本次地震的断层滑动分布。结果表明,皮山地震是小倾角逆冲型地震,断层破裂开始于地表以下约5 km处,最大滑动量为0.76 m,高滑区集中于深度9～14 km,累计释放地震矩达5.14×10¹⁸,相当于矩阵级M_W6.47。     

利用近震波形研究2016年唐山M4.1地震震源参数及发震断层

基于首都圈地震台网观测数据，利用Hypo2000方法对2016-09-10河北唐山M4.1地震主震震中进行准确测定。采用近震波形反演方法，确定主震的最佳双力偶震源机制解为：节面Ⅰ走向122°、倾角60°、滑动角-42°；节面Ⅱ走向236°、倾角54°、滑动角-142°；矩震级约为M_W4.3。结合近震深度震相sPL确定主震的震源深度约为6 km。使用双差定位法对余震进行重新精确定位，结果显示，余震深度集中分布在4~9 km，整体形态近于铅直，表明发震断层面具有倾向北西、倾角较陡的特点，与节面Ⅱ的性质较为一致，据此推测节面Ⅱ为发震断层面，节面Ⅰ为辅助面。将发震断层面参数与震源区附近断层性质进行对比分析认为，发震断层应为唐山断裂带中唐山-丰南断裂。     

2015年西藏定日MW5.7地震震源参数估计和静态应力触发研究

采用InSAR形变监测资料计算2015年西藏定日M_W5.7地震同震形变场,反演发震断层几何参数和滑动分布。在此基础上,研究尼泊尔M_W7.8主震对定日地震的静态库仑应力触发影响。综合分析地震滑动机制和构造特征,认为定日断层为西倾隐伏断层。反演结果表明,地震破裂相对集中,主要深度在6~9 km,破裂以正断滑动为主。发震断层走向约178°,倾角约 48°,破裂区长约5 km,宽约5 km,最大滑动量约0.2 m,释放的地震矩约3.7×10¹⁷ N·m,对应矩震级M_W5.6。尼泊尔主震同震库仑应力在定日地震震源处约为0.2 bar,造成藏南申扎-定结拉张地堑应变加载。     

2022年青海门源地震震源机制与同震滑动分布研究

采用Sentinel-1A卫星提供的升降轨雷达影像数据研究门源地震同震形变及震源机制。首先利用合成孔径雷达差分干涉(D-InSAR)技术获得门源地震的同震形变场;然后以升降轨同震形变场为源数据,利用弹性半空间位错模型进行反演,确定地震的断层几何参数和滑动分布;最后基于同震滑动模型对升降轨同震形变场进行正演。结果表明,沿雷达视线方向的升轨和降轨同震形变场最大抬升形变量分别为39 cm和58 cm,最大沉降形变量均为56 cm。此次门源地震为左旋走滑型地震事件,发震断层方向为NWW-SEE、走向为109°、倾角为86°,主要集中在地下2～6 km处,最大滑动量为4.2 m,释放的地震距为8.22×10¹⁸Nm(M_W6.6)。正演结果表明,本文滑动分布模型准确可靠。     

2021年滦州MS4.3地震和2015年昌黎MS4.2地震震源参数及构造意义研究

基于京津冀地震台网观测资料,利用CAP方法反演滦州M_S4.3地震、昌黎M_S4.2地震及其M_S3.3余震的震源机制,并利用近震深度震相获得更为准确的震源深度,结合双差定位法获得2个地震序列的震源分布结果,对发震构造及成因关联开展分析研究。结果显示：1）滦州M_S4.3地震的节面Ⅰ走向、倾角、滑动角分别为211°、85°、168°,节面Ⅱ分别为302°、78°、5°,震源错动类型为走滑型,震源深度为8 km,地震序列的震源分布呈NNE向,短轴剖面显示断层面倾角近垂直,认为其发震断层面为节面Ⅰ;昌黎M_S4.2地震及M_S3.3余震的节面Ⅰ分别为189°、68°、161°及190°、61°、170°,节面Ⅱ分别为286°、72°、23°及285°、81°、29°,震源错动类型同为走滑型,震源深度为10.5 km,地震序列的震源分布呈NNE向,短轴剖面显示断层面倾角近垂直,认为其发震断层面为节面Ⅰ;2）基于滦州M_S4.3地震、昌黎M_S4.2地震及滦州M_S7.1地震的震源参数结果,结合区域地质构造等资料分析认为,3次地震的发震构造不是上地壳先存断裂,而可能与震源区的深部构造背景密切相关,即壳内包体现象是孕育这些地震的共同基础。     

玛多MW7.3地震同震滑动分布的三维有限元模拟分析

首次构建2021年玛多M_W7.3地震三维有限元模型,分析同震滑动分布特征。首先解算高精度GNSS同震形变观测数据;然后建立玛多地震三维有限元模型,并用弹性半空间Okada模型验证其准确性;最后以40个近场和远场GNSS同震形变观测数据为约束,利用最小二乘法反演玛多地震同震滑动分布模型,从而模拟同震位移。结果表明,玛多地震引起的破裂主要分布在野马滩和黄河乡附近,最大滑动值约为3.4 m。该结果与现场考察结果一致,能够很好地解释GNSS同震形变观测数据。     

用U曲线法确定地震同震滑动分布反演正则化参数

针对地震滑动分布反演中正则化参数选取问题,提出利用U曲线法确定地震滑动分布反演正则化参数。利用U曲线法、L曲线法设计模拟实验,并将两种方法应用到芦山实际震例反演中。模拟实验以及芦山实际震例反演结果表明,利用U曲线法确定正则化参数反演地震滑动分布结果与L曲线法相比具有反演精度高、无需依赖数据拟合精度等优势。