基于Sentinel-1A数据的四川长宁MS6.0地震同震形变场分析及断层滑动分布反演

利用大地测量数据研究2019年6月17日四川长宁M_S6.0地震同震形变场特征和发震断层参数, 基于DInSAR技术处理升降轨Sentinel-1A数据获取干涉相位图, 并考虑大气折射效应和余震形变误差实现同震形变场改正。四叉树采样后的形变数据作为反演数据源, 采用弹性半空间分层模型反演发震断层几何面滑动分布。结果表明本次地震发震机制为兼具逆冲和左旋走滑, 矩震级为M_W5.9, 断层破裂尺度达28 km×20 km, 震源深度约9.4 km。升降轨视线向同震形变场在断层两侧呈现形变特征差异, 最大沉降量分别是8.34 cm(升轨)和4.23 cm(降轨), 最大抬升量分别是5.5 cm(升轨)和7.5 cm(降轨); 发震断层走向为302°, 倾角为43°, 平均滑动角为50°, 断层面最大滑动量达到0.28 m。     

地震活动涨落、自组织结构和大震临界状态的统计特征

根据非线性动力学理论、运用概率论与数理统计方法,对非平衡地震发生系统的空间分布状态进行了研究。提出用空间变异系数δV判断涨落类型:凝聚集、群集、泊松型和均匀点阵分布。从整体观点综合应用各统计量即协方差μ11、非负量I(x,y)、联合信息熵H(x,y)、离散度σ和δV,对非平衡系统的群体空间自组织结构和临界状态的统计特征做了进一步的探讨。根据首都圈公元前231年～2003年M≥434地震活动及其和华北不同范围ML≥3.0地震活动涨落的统计分析认为,μ11≈0,I(x,y)>0,高H(x,y)值,低σ和δV值是强震和大震发生的自组织空间结构和临界现象的基本特征和必要条件。同时对地震空区、条带、前兆性震群及前震等前兆现象成因提出了新的观点和统计解释,并得出结论:仅当一个远离平衡态的系统(区域)有足够的随机性而又非泊松型涨落时,系统的突变(大震)是不可逆转的。     

阿穆尔板块相对欧亚板块的欧拉运动

利用中国东北地区1998～2005年的GPS数据,结合俄罗斯、韩国和蒙古的部分GPS观测资料,用加权最小二乘方法以迭代的方式解算了阿穆尔板块相对欧亚板块的欧拉运动矢量。最终的33个测站的位移速率加权均方根残差(WRMS)为0.98mm/a。计算结果表明阿穆尔相对欧亚板块运动的欧拉极位于阿穆尔板块的北部边界外兴安岭东端(54.06±1.13°N,135.87±7.16°E),欧拉旋转量为0.099±0.00735°/Ma。     

巴颜喀拉块体东北缘GPS应变率空间分布特征及其与2017年九寨沟MS7.0地震的关系

巴颜喀拉块体东北缘是构造变形和地震活动较强的区域, 2017年九寨沟M_S7.0地震就发生在该区域内。 利用多尺度球面小波方法解算GPS应变率场, 分析巴颜喀拉块体东北缘2009年至2017年的应变率场分布特征, 该方法的优点是可以将GPS应变率场按照不同的空间尺度进行小波分解, 给出不同空间尺度的应变率场。 结果表明在2017年九寨沟地震之前, 震中附近应变积累显著, 虎牙断裂北延断裂的左旋走滑速率为3.0 mm/a, 拉张速率为3.1 mm/a, 表明该条断裂以左旋走滑为主兼有拉张特征, 与九寨沟地震的震源机制解一致。 除九寨沟震中附近外, 在岷县与漳县交界处、 理县和汶川、 青川等地区主应变率、 面应变率、 最大剪应变率也较大, 这可能与2013岷县漳县(M_S6.6)、 2008年汶川(M_S8.0)、 2014年理县(M_S4.8)以及2014青川县(M_S4.8)地震有关。     

联合InSAR和GPS研究鲜水河断裂带炉霍—道孚段震间运动特征

鲜水河断裂带是位于青藏高原东侧的大型走滑断裂,地震活动性高,其炉霍—道孚段是少数观测到蠕滑现象的段落之一,但目前尚缺乏高分辨率大地测量数据的约束研究.本文综合利用InSAR和GPS观测数据研究炉霍—道孚段的运动特征,提出一种适用于研究震间形变的InSAR和GPS数据融合方法,将InSAR速度场和GPS插值速度场转换至平行断层方向,利用抽样统计方法去除GPS参考框架影响,在数据融合过程中,注重保留远场构造运动特征和近场高分辨率形变信息.建立包括浅层蠕滑、中间闭锁单元和深部滑动的断层运动模型,以融合的形变速度场为约束,利用马尔可夫链蒙特卡罗方法反演炉霍—道孚段断层滑动速率、浅层蠕滑特征和闭锁状态.InSAR速度场剖面分析结果表明：炉霍—道孚段地表蠕滑特征明显,沿走向方向存在差异,炉霍段蠕滑速率明显低于道孚段,表现出从北西至南东速率逐渐增大、减小、再次增大的变化特征,断层左旋蠕滑速率在1.0~5.2 mm·a^-1之间;断层运动模型反演结果表明,炉霍—道孚段蠕滑深度为~9.8 km,浅层蠕滑速率为3.27~4.18 mm·a^-1,断层深部滑动速率为8.12~9.30 mm·a^-1.炉霍段地震复发周期为370~410年,闭锁层厚度~1 km,地震危险性较低.道孚段地震复发周期为59~65年,存在厚度~7.5 km的闭锁区,可积累足够的应变,浅层蠕滑释放的能量为~1.32×10¹⁶ Nm·a^-1,占构造运动加载积累能量的23%~38%,1981年道孚6.9级地震以来,闭锁区近40年积累的地震矩达到3.62×10¹⁷至7.88×10¹⁷ Nm,相当于一次M_W5.6~M_W5.9地震的能量,其地震危险性值得关注.

     

利用Yabuki & Matsu'ura反演方法计算 2011年日本东北地区太平洋海域Mw9.0级地震同震滑动分布

Yabuki & Matsu'ura反演方法是利用ABIC最佳模型参数选取方法和平滑的滑动分布作为约束条件,由形变观测数据计算发震断层滑动分布.本文基于日本列岛同震GPS观测数据和发震断层曲面构造模型,利用Yabuki & Matsu'ura反演方法计算2011年日本东北地区太平洋海域M_w9.0级地震的发震断层同震滑动分布.反演结果表明,断层面上的最大滑动量为35 m,较大滑动分布在浅于30 km的震源中心上部,最大破裂集中在20 km深度的地方.其地震矩约为3.63×10²²N·m,对应的矩震级为M_w9.0.模拟结果显示Yabuki & Matsu'ura反演方法更适用于倾角低于40°的断层模型反演.最后,本文基于上述方法获得的发震断层滑动模型,利用地球体位错理论正演计算该地震在中国及其邻区产生的远场形变,正演计算结果基本可以解释由中国GPS陆态网络观测到的同震形变.     

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利用强震震源机制解资料反演中国大陆及其邻区的形变场模型

搜集了1900-2013年间发生在中国大陆及其邻区的震源机制解资料,详细整理了其中的70个7级及以上大震的震源参数、地表破裂带和地表位移资料。根据资料的完整程度将地震分成三类: A类存在地表破裂和地表位移观测资料; B类存在地表破裂资料,但缺少地表位移观测数据;C类缺少地表破裂带和地表位移观测资料。对B类和C类缺少地表位移观测数据的地震,利用三角形模型模拟其位移分布。再根据地表位移分布及地震破裂带与本文使用网格模型之间的位置关系将地震分段。最后,利用分段前、后的地震数据和改进的双三次样条方法反演研究区域的形变场模型。结果表明:①大震资料的分段处理改进了地震数据的反演结果,提高了反演模型的合理性和空间一致性;在喜马拉雅断裂带,形变场具有更好的连续性,其变形特征与地质等数据的反演结果基本吻合;塔里木盆地和阿尔金断裂的形变量减小,与该区域较低的地震活动性一致;戈壁一阿尔泰的变形从SE的挤压和NE的拉张调整到NE的挤压和NW的拉张;鄂尔多斯西缘的拉张分量明显减小。②113年的地震资料解释了印度板块向欧亚板块运动总速率的30~50%,存在20 mm/a左右的速度亏损,该亏损量可能包括断层蠕动、褶皱等非震形变,未监测到或者缺失的地震,及以弹性应变能形式存在通过潜在地震释放的应变     

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川西地区地壳形变特征及其对汶川8.0级地震成因的启示

四川西部地区是构造运动强烈,强地震多发区.自公元前26年有破坏性地震记载以来,共记录6～6.9级地震48次,7～7.9级地震18次.平均每10～15年1次,主要集中在活动块体的边界断裂带上.川西地区的强震受NW向、NE向和近SN向活动断裂所控制,明显地表现出变形局部化的基本构造特征.