InSAR技术在西藏玛尼强震区的应用

为测量 1997年 11月 9日西藏玛尼里氏 7.4级地震震前一年的地壳形变和震时同震形变 ,以地震震中为图像中心的 5 0 km× 5 0 km范围内 ,选择了 5景 ERS- 1/ 2数据组成5个像对 ,并在此基础上组成 2个差分像对 ,以分别表示地震前一年形变和同震形变 ,再应用合成孔径雷达干涉测量(In SAR)技术进行处理。在同震形变差分图上 ,地震断层作用清晰可辨 ,在卫星斜距方向上可测量出近 0 .5 m的形变。结果表明 :In SAR技术对于定量研究同震形变和地震断层具有特别的优势和广阔的应用前景     

东昆仑断裂玛尼段震间形变场的INSAR观测及断层滑动率初步估计

利用干涉雷达方法(INSAR)产生跨越1997年11月8日东昆仑断裂玛尼地震(Mw7.5)主破裂位置的震间视线向(LOS)形变场,形变的时间跨度为1.63 a,距玛尼地震发生前71 d.通过消除卫星轨道相位误差、相位解绕误差,以及部分大气水蒸气延迟作用引入的相位误差,获得了较高信噪比的INSAR震间形变场.从形变场中选取垂直断层的一条220 km长、11 km宽的形变剖面,求得与断层平行的地表水平形变量和形变速率;再从上述剖面选取主要反映构造形变的部分(115 km),结合玛尼地震同震反演结果,基于反正切弹性位错模型反演断层的锁定深度和断层滑动速率.结果表明,若断层闭锁深度为18 km,得到的玛尼段震间滑动速率为(10.2±0.4)mm/a,与地质观测比较一致;同时没有发现任何震前断层形变突然加剧的迹象,"形变前兆"说不成立.     

关于2012年Mw 7.2苏门答腊地震近场动态触发的讨论

利用远震P波观测数据, 研究2012年印度洋Mw 7.2地震是否近场触发海沟附近余震的问题。根据区域化水波直接触发机制和间接激发机制的假设, 提出线性断层反演模型和双点源反演模型。远震P波数据反演结果表明, 基于区域化水波直接触发机制的线性断层模型对波形的拟合效果更好, 并且2012年印度洋地震没有触发海沟附近的余震。     

2023年积石山Ms6.2级地震InSAR同震形变探测与断层滑动分布反演

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Ms6.2级地震,地震灾害损失显著高于同震级地震,查明其同震形变场与断层滑动分布特征,有助于揭示此次地震灾害损失严重的原因。利用Sentinel-1卫星升、降轨雷达影像,采用合成孔径雷达干涉技术获取了本次地震的同震形变场,进而基于Okada弹性位错模型,确定了本次地震的震源参数,并基于分布式滑动模型反演了本次地震断层面上的滑动分布。结果表明,积石山地震为逆冲型地震,升、降轨同震形变场沿视线向最大形变量分别为7.1 cm和7.8 cm,断层最大滑动量为0.31 m,主要集中在地下0～8 km。与2019年6月17日四川长宁Ms 6.0级地震对比发现,长宁地震地表最大形变量为8 cm,断层最大滑动量为0.38 m,均大于积石山地震,推测积石山地震灾害损失严重的主要原因为震区居民房屋相对集中、房屋抗震性能差和黄土区场地地震波放大效应等。     

日本Mw9.0级地震的库仑应力变化及对余震的触发

采用已公布的1个前震和3个主震震源可变滑动模型,计算了日本Mw7.3级前震、M_w9.0级主震产生的同震库仑应力变化,并采用哈佛Global CMT和日本F-net余震目录,在不同有效摩擦系数取值下计算了主震对余震的触发效应,分析了应力空间分布与余震活动空间分布的相关性。研究表明,日本地震前震对主震有触发作用,前震在主震处产生的正应力变化为0.404 bar,剪应力变化0.282 bar,同震库仑应力变化为0.517 bar,应力变化超过了应力触发阈值0.1 bar,达5倍之多,属于典型的地震应力触发,而非诱发事件。主震对后续余震有触发效应,最小触发率为57%,最大达到75%。余震多分布在主震产生的同震库仑应力红色加载区。同时,分析了可变滑动模型、有效摩擦系数、余震目录、震级及节面选取等对计算结果的影响。可变滑动模型、有效摩擦系数变化对计算结果影响不大,余震目录、震级及节面选取对结果有一定影响,尤其是当余震目录足够多、震级足够大时,计算结果更加可靠。为了深入讨论节面选取对计算结果的影响,对余震两个节面上库仑应力、剪切应力及正应力变化差值进行了频次统计。分析显示节面选取对正应力有一定影响,而对库仑应力及剪应力影响不大。     

联合slipBERI与D-InSAR技术的青海省玛多县地震形变场提取与模拟

针对2021年5月22日青海玛多县Ms7.4地震震区形变信息、形变特征以及滑动断裂特性的提取与模拟等问题,获取了玛多县地震区的Sentinel-1A影像,采用双轨差分干涉法,并优化各项参数,提取出同震形变场,利用slipBERI(slip from Bayesian Regularized Inversion)方法对断层的几何参数及形变场进行反演和模拟。结果表明：玛多地震同震形变场的形状近似于一个椭圆,断层整体呈西北-东南走向,其上部为沉降区,下部为隆升区,最大LOS(line of sight,视线向)形变分别为0.65m和0.81m。地震形变场的运动主要以东西方向的水平运动为主,并伴有明显的左旋走滑,断层上下方相对视线向运动可达1.50m,表明此次地震的地表破裂有明显的错位移动。通过分析形变信息和地表破裂特征,可以判断该破裂带位于巴颜喀拉块体,为昆仑山口-江口断裂,反演结果与观测结果相符,这表明观测结果较可靠。     

四川芦山Ms 7.0级地震导致周边断层的应力变化

 2013年4月20日,四川雅安市芦山县发生M_s 7.0级强烈地震,造成重大的人员伤亡和经济损失。地震造成的区域库仑应力变化、对周围断层的影响及后续地震带发展趋势是应该关注的问题。利用USGS震源机制解,根据地震静态触发原理,基于弹性位错理论和分层地壳模型,计算得出芦山地震引起同震库仑应力变化从断层的1.0MPa量级减小到200km外的0.1kPa,研究认为在地震之后大部分区域的应力得到释放,鲜水河断裂道孚—康定段和玉龙希断裂南段危险性增加。     

九寨沟Ms 7.0级地震的左旋走滑作用与动力机制

2017年8月8日四川九寨沟发生的Ms 7.0级地震是继2008年汶川Ms 8.0地震、2013年芦山Ms 7.0级地震后在青藏高原东缘发生的又一次强震。本文通过综合分析九寨沟Ms 7.0级地震及历史地震的震源机制解、余震和历史地震分布、区域应力场、活动断层等资料,来揭示九寨沟地震的发震构造与动力机制。初步研究结果表明:(1)此次地震的震中位于塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂之间的交汇区,显示活动断裂的交汇区对此次地震的发生具有控制作用;(2)发震断裂为虎牙断裂,断裂走向为北西西向,倾向南西,倾角较陡,属于高倾角左旋走滑型地震;(3)震中位于虎牙断裂北段的北部地震空区,充填了1973年和1976年4次大于Mw6.0级地震空区;(4)此次地震位于2008年汶川Ms 8.0级地震的库仑应力增加区,应是汶川地震的应力传递和触发的结果;(5)此次地震位于巴颜喀拉块体的东北部顶角区,青藏高原东缘下地壳流向北东方向的挤出是驱动此次地震的动力机制。     

阿克陶MW6.6地震的发震构造及滑动特征

2016年11月25日新疆阿克陶发生了M_W6.6地震。通常震中所处断层的破裂特性与周围区域应力场的动力学特征具有紧密的联系。通过对发震构造断层的精确刻画以及区域地壳中应力释放细节的深入探究,可以加深对发震构造周围地震动力学特征的认识,同时也对判定当地未来一段时间内的地震活动趋势提供了重要参考。首先搜集整理了震源附近的26条余震震源机制,利用网格搜索法反演得到震中附近的应力场,发现该地区主压应力方向为157.36°,倾伏角为1.15°,主张应力方向为66.56°,倾伏角为34.98°,与该地所处的帕米尔高原陆内俯冲形成近东西向断裂的右旋走滑兼有逆冲的背景相一致;然后利用389条余震精定位数据,结合高斯-牛顿算法和模拟退火算法拟合得到发震断层面的走向为103.64°、倾角为65.65°,这与木吉右旋走滑断裂的几何特征基本重合;将所求应力场投影到断层上,得到滑动角为152.77°,该地震表现为右旋走滑断层;最后利用本研究获得的区域应力张量模拟得到的该状态下的各种形状断层面的相对应力分布,发现该地震发生的断层面的相对剪应力接近1,破裂方向与震源区的最优剪切力方向相同,表明...     

洪湖—湘阴断层和地震

本文运用地洼理论,分析了处于麻城—岳阳—贵定地震带上、江汉地洼内洞庭湖东侧的洪湖—湘阴地壳断层,该断层为—地貌反差明显、走向NE15°～40°、倾角小于45°、规模较大的走滑正断层。作者在研究该断层的地质背景及发展历史、地球物理及应力场、现代活动、地壳形变等方面的特征的基础上,讨论了洪湖—湘阴断层与地震的关系:1)该断层属本区NNE,NE向发震构造系统;2)断层两侧盆地的沉降幅度、速率、梯度与地震紧密相关;3)断层区内地壳形变表明存在水平剪切与垂直差异运动;4)历史地震的分布规律与现代地震的发震位置反映了该区地震活动的继承性。     

四川芦山Ms 7.0级地震震源机制解初步研究

 震源机制解研究是认识地震发震断层的重要手段,也是理解深部构造应力和地震发震机理的重要依据。2013年4月20日四川芦山发生M_s 7.0级地震,利用近震直达P波初动极性反演了地震机制解,同时利用全球地震台网波形记录,反演了地震机制解和矩心深度。两种方法所得发震断层走向倾角滑动角分别为208°/41°/98°和220°/46°/93°,表明这次地震为一高角度逆冲型地震,远震波形反演得到的矩心深度为12km。     

2008年攀枝花-会理6.1级地震强余震触发

运用Okada方法,计算2008年8月30日攀枝花-会理Ms6.1地震在其强余震Ms5.6破裂面上产生的静态库仑破裂应力变化.结果显示,攀枝花-会理6.1级地震引起的静态库仑破裂应力变化量为0.37MPa,超过"触发阈值",该应力增量可能触发了5.6级地震的发生.     

InSAR地表形变数据的降采样

利用InSAR形变数据进行反演研究时,InSAR数据地面空间覆盖范围广,获取的数据点数量多、密度大,包含有较多的误差点,会制约反演效率,影响反演结果的精度.为了提高反演的计算效率,保证迭代收敛,对InSAR形变数据进行了降采样研究,以西藏自治区当雄县2008年Mw 6.3级地震的同震形变数据为例,研究了基于降低分辨率的3种降采样方法:最邻近法、双线性内插法和三次卷积内插法,对3种方法所得结果进行对比分析,结果表明三次卷积内插法最适合InSAR地表形变数据的降采样.为了进一步提高降采样成果质量,对三次卷积内插值法进行改进,改进后获取的降采样形变数据能有效减少采样点数,较好地保存形变场的细节信息.     

甘肃华亭地震和平凉地震的特征分析

本项研究以2009-2012甘肃地震台网的观测数据为依据,研究了华亭地震和平凉地震的空间分布特征,初步估计了发震断层,并通过地震波形特征和频谱分析,展示了两个区域地震记录特征。研究结果对于这一地区区域地质构造、地震活动及发震机理研究具有参考意义。     

巨形大震与全球变化

所指的巨形大震是指发震断层极长、断层面积甚大和矩震级Mw为9级和9级以上的地震。这种大震的发生不但与北半球和中国的气候降温有一定相关性,而且与中国的特大洪灾也有一定关系。2004年印尼巨形Mw9.0级大震已给我们提出了警告。     

地震反演中的三维复杂约束模型

地震反演中约束信息模型的建立,特别是多井、断裂发育区的三维复杂约束模型的建立,是地震波阻抗约束反演中的关键技术环节,对反演质量有着重要影响。运用地震、地质综合分析方法,系统地研究了测井资料垂向井孔轨迹约束、地质层位横向控制约束、断块约束、地层沉积模式和接触关系约束等三维约束模型的关键要素。在三维复杂构造和沉积框架关系建立、约束信息三维空间内插外推以及二次修正方法研究的基础上,建立了包括逆断层在内的复杂断裂约束模型以及河道、盐丘(或礁体)和地层缺失等地层沉积模型。通过对胜利油田牛庄地区三维复杂区块实际约束模型的建立和反演,证明了该方法行之有效,大大提高了反演结果的精度,取得了良好的应用效果。     

地震反演中的三维复杂约束模型

地震反演中约束信息模型的建立,特别是多井、断裂发育区的三维复杂约束模型的建立,是地震波阻抗约束反演中的关键技术环节,对反演质量有着重要影响。运用地震、地质综合分析方法,系统地研究了测井资料垂向井孔轨迹约束、地质层位横向控制约束、断块约束、地层沉积模式和接触关系约束等三维约束模型的关键要素。在三维复杂构造和沉积框架关系建立、约束信息三维空间内插外推以及二次修正方法研究的基础上,建立了包括逆断层在内的复杂断裂约束模型以及河道、盐丘(或礁体)和地层缺失等地层沉积模型。通过对胜利油田牛庄地区三维复杂区块实际约束模型的建立和反演,证明了该方法行之有效,大大提高了反演结果的精度,取得了良好的应用效果。     

中国大陆主要块体现今运动状态联合反演研究

基于中国大陆多年来的GPS速度数据和地震矩张量数据,在充分考虑大陆内部构造活动的基础上,联合反演研究了中国大陆主要块体的欧拉运动参数。将两种观测数据的相对权比同欧拉参数一同作为反演参数,利用联合反演模型和优化方法,合理地提取了观测数据中的块体运动信息。研究结果表明:(1)7个亚板块表现出复杂的运动和变形格局,以南北带为分界线,西部从南向北逐渐减弱,西藏亚板块中构造块体的欧拉矢量转速平均约为0.551°/Ma,新疆亚板块中各构造块体的欧拉矢量转速平均约为0.267°/Ma;南北带西部多数块体的运动明显大于东部,华北亚板块的欧拉矢量转速平均约为0.251°/Ma,华南亚板块约为0.283°/Ma。(2)中国大陆地壳的形变具有明显的整体形变趋势,同时亚板块或构造块体之间又表现出构造运动的区域性和差异性。(3)在联合反演中,GPS资料主要作用在于确定地壳运动的现时性,地震矩的作用主要是确定运动的趋势性。利用两种观测数据进行联合反演,可最大限度地提取块体运动的信息。     

活动断层对地震的响应

活动断层是地壳最易破坏的地方，也是发生形变和位移最大的地方．通过对活动断层的观察，对于预测地震的发展趋势、减轻地震灾害具有重大的现实意义．本文通过对临汾、洪洞两个剖面的观察研究，揭示活动断层和地震的关系，为山西的地震预报提供服务．     

断层相互作用产生同震库仑应力改变分布图像

讨论了同震库仑应力改变的基本含义,以及基于静应力位错理论求解同震库仑应力改变的边界元方法,对与发震断层相互平行和相互垂直两种典型构造模式下,断层相互作用产生的同震库仑应力改变进行了数值模拟研究,分别获取了相应条件下的同震库仑应力改变空间分布图像.结果表明:不同构造模式的断层相互作用,其产生的同震库仑应力改变分布图像存在较大差异,在分析和评价断层相互作用产生的同震库仑应力改变,及其对活动断层地震危险性的影响时,应该充分考虑待评价断层与发震断层之间的空间几何关系、断层的性质和产状等特定的构造条件.