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2021年青?,敹?MW7.3 地震 InSAR 的同震形變場(chǎng)、斷層滑動(dòng)分布及其對(duì)周邊區(qū)域的應(yīng)力擾動(dòng)

2021-07-21 05:34趙德政單新建屈春燕張迎峰龔文瑜王振杰李成龍李彥川范曉冉王紹俊
地震地質(zhì) 2021年3期
關(guān)鍵詞:瑪多發(fā)震庫(kù)侖

華 俊 趙德政 單新建* 屈春燕 張迎峰 龔文瑜 王振杰 李成龍 李彥川 趙 磊 陳 晗 范曉冉 王紹俊

1)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所, 地震動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100029

2)中國(guó)石油大學(xué)(華東), 海洋與空間信息學(xué)院, 青島 266580

3)河南理工大學(xué), 測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院, 焦作 454003

0 引言

2021年5月22日青海果洛藏族自治州瑪多縣附近發(fā)生了MW7.3地震。 據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)(1)http: ∥www.csi.ac.cn/。測(cè)定, 震中(34.59°N, 98.34°E)位于無人區(qū), 震源深度為17km。 瑪多MW7.3地震發(fā)生在青藏高原中北部巴顏喀拉次級(jí)塊體內(nèi)部一條與東昆侖斷裂帶主斷裂近平行的次級(jí)斷層上, 靠近東昆侖斷裂帶中東段的幾何大拐彎。 該斷裂帶震間的地震危險(xiǎn)性一直未受到重點(diǎn)關(guān)注, 瑪多地震的發(fā)生是否與東昆侖斷裂帶主斷裂的活動(dòng)有關(guān)以及本次地震的發(fā)生對(duì)東昆侖主斷裂帶地震危險(xiǎn)性評(píng)估的影響尚不清楚。

青藏高原是地震活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)之一, 受到歐亞板塊和印度板塊的持續(xù)擠壓作用, 其內(nèi)部分布著一系列的活動(dòng)斷裂和次級(jí)塊體。 巴顏喀拉塊體(圖 1)是青藏高原內(nèi)部近年地震活動(dòng)最強(qiáng)烈的次級(jí)塊體(鄧起東等, 2014), 其南、 北邊界分別被甘孜-玉樹-鮮水河斷裂帶和東昆侖斷裂帶所圍限, 塊體的邊界斷裂均為大型走滑型斷裂, 歷史地震活動(dòng)的時(shí)空遷移性明顯, 地震危險(xiǎn)性高, 邊界主斷裂帶未破裂段的地震危險(xiǎn)性一直受到重點(diǎn)關(guān)注, 但針對(duì)塊體內(nèi)部重要次級(jí)斷裂的地震危險(xiǎn)性缺乏研究和關(guān)注。

圖 1 瑪多地震的構(gòu)造背景Fig. 1 Tectonic setting of the Maduo earthquake.紅色圓點(diǎn)為1976年以來MW<6的歷史地震震中; 綠色虛線為升、 降軌InSAR數(shù)據(jù)范圍; 藍(lán)色實(shí)線為塊體邊界; 黑色實(shí)線為活動(dòng)斷裂帶; 黑色沙灘球?yàn)镸W6~6.9歷史地震的震源機(jī)制解; 紅色沙灘球?yàn)楝敹嗟卣鸬恼鹪礄C(jī)制解; 紅色五角星為瑪多 地震的震中; 紅色實(shí)線為根據(jù)InSAR數(shù)據(jù)確定的瑪多地震的地表破裂

大尺度的震間GPS觀測(cè)顯示巴顏喀拉地塊的平均活動(dòng)速率為21mm/a(張培震等, 2003)。 由于印度板塊和歐亞板塊的斜向碰撞、 擠壓以及青藏高原地殼物質(zhì)的構(gòu)造旋轉(zhuǎn)、 E向逃逸, 巴顏喀拉地塊的運(yùn)動(dòng)速度自西向東逐漸衰減。 瑪多地震是繼2017年四川九寨溝7級(jí)地震以來青藏高原時(shí)隔4a發(fā)生的又一次7級(jí)以上地震。 瑪多地震的發(fā)生表明巴顏喀拉塊體在1997年瑪尼MS7.5、 2001年昆侖山MS8.1、 2008年汶川MS8.0、 2010年玉樹MS7.1、 2013年蘆山MS7.0和2017年九寨溝MS7.0地震(張國(guó)宏等, 2010; 季靈運(yùn)等, 2017; 單新建等, 2017; 姚鑫等, 2017; 沙海軍等, 2018; 劉琦, 2019; 趙雪, 2019)之后仍然具有很強(qiáng)的活動(dòng)性。

雖然活動(dòng)塊體的邊界是強(qiáng)震頻發(fā)的地帶, 但不能因此忽略塊體內(nèi)部重要斷裂的地震危險(xiǎn)性。 瑪多地震的同震運(yùn)動(dòng)學(xué)研究能揭示塊體內(nèi)部活動(dòng)斷裂的構(gòu)造分段性、 地震活動(dòng)的時(shí)空不均勻性及其與邊界斷裂的關(guān)系。 塊體內(nèi)部是否具有發(fā)生強(qiáng)震的可能, 取決于斷層的規(guī)模、 震間滑動(dòng)速率加載量級(jí)及周圍地震事件的應(yīng)力擾動(dòng)等。 根據(jù)GCMT地震目錄可知, 自1976年以來, 青?,敹喔浇l(fā)生多次中強(qiáng)地震(圖 1), 歷史地震震級(jí)均

哨兵衛(wèi)星全天候、 全天時(shí)地獲取雷達(dá)數(shù)據(jù), 為地殼形變監(jiān)測(cè)提供了豐富的、 海量的、 高精度的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù), 能夠有效彌補(bǔ)基于空間稀疏的GPS數(shù)據(jù)、 遠(yuǎn)場(chǎng)地震波數(shù)據(jù)等反演的震源運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)所存在的精度和分辨率不足的缺陷, 以更加準(zhǔn)確地約束發(fā)震斷層的滑動(dòng)以及同震破裂靜態(tài)分布。 目前, InSAR技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地震周期形變監(jiān)測(cè)的多個(gè)領(lǐng)域(張國(guó)宏等, 2010; 季靈運(yùn)等, 2017; 屈春燕等, 2017; 單新建等, 2017; 劉云華等, 2018)。 本文基于歐空局升降軌哨兵1號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)(2)https: ∥scihub.copernicus.eu/dhus/#/home。, 在地震發(fā)生后獲取了瑪多地震的同震形變場(chǎng), 并結(jié)合震源機(jī)制解綜合分析了發(fā)震斷層的幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu), 基于彈性半空間Okada模型(Okada, 1985)和Sentinel-1A/B升、 降軌數(shù)據(jù)反演了瑪多MW7.3地震的同震滑動(dòng)分布, 計(jì)算分析瑪多地震對(duì)東昆侖主斷裂的應(yīng)力擾動(dòng)和地震危險(xiǎn)性的影響。

1 InSAR同震形變場(chǎng)

本文獲取了2021年5月22日瑪多地震的Sentinel-1 IW模式的升降軌SAR數(shù)據(jù), 工作波段為C波段(波長(zhǎng)為5.6cm), 幅寬為250km, 每個(gè)軌道采用2個(gè)frame, 可完整覆蓋地震同震形變的范圍。 其中, 震前升、 降軌數(shù)據(jù)為Sentinel-1AIW模式, 觀測(cè)日期是2021年5月20日; 震后升、 降軌數(shù)據(jù)為Sentinel-1BIW模式, 觀測(cè)日期是2021年5月26日。 SAR影像干涉對(duì)的垂直基線分別為52.37m(升軌)和117.02m(降軌), 時(shí)間間隔為6d(具體參數(shù)見表1)。

表 1 Sentinel-1衛(wèi)星影像的參數(shù)Table1 Detailed parameters of Sentinel-1 SAR images

采用GAMMA軟件(Werneretal., 2000)對(duì)震前和震后SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行D-InSAR處理。 首先提取升、 降軌Sentinel-1 SAR數(shù)據(jù)的單復(fù)視影像(SLC)對(duì)應(yīng)相同區(qū)域的Burst, 根據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)將SRTM-3-arc-sec(90m分辨率)數(shù)字高程模型轉(zhuǎn)換到雷達(dá)坐標(biāo)系下。 對(duì)升、 降軌干涉對(duì)進(jìn)行粗配準(zhǔn)、 精配準(zhǔn)以提高方位向配準(zhǔn)精度。 根據(jù)DEM和SAR軌道參數(shù)去除地形相位和平地相位后得到原始的差分干涉圖。 為了抑制相位噪聲、 提高信噪比, 在數(shù)據(jù)處理中對(duì)干涉圖進(jìn)行了方位向視數(shù)10、 距離向視數(shù)2的多視處理。 對(duì)得到的干涉圖進(jìn)行自適應(yīng)濾波以去除相位噪聲、 降低相位解纏難度。 為提高干涉圖相位解纏精度, 對(duì)相干性較低的區(qū)域進(jìn)行掩膜處理。 采用基于Delaunay三角網(wǎng)的最小費(fèi)用流算法(Gallandetal., 2016)進(jìn)行二維相位解纏, 得到可靠的解纏相位, 并將形變相位轉(zhuǎn)換為視線向的位移值。 最后, 通過地理編碼將干涉圖轉(zhuǎn)換到地理坐標(biāo)系下, 得到升、 降軌同震干涉圖和形變場(chǎng)。 在處理SAR數(shù)據(jù)的過程中沒有采用精密軌道數(shù)據(jù)(震后短時(shí)間內(nèi)尚未發(fā)布重定軌的精密軌道數(shù)據(jù)), 在相位解纏后, 獲取的InSAR同震形變場(chǎng)存在明顯的殘余軌道誤差(劉斌, 2013; Staniewiczetal., 2020), 采用線性經(jīng)驗(yàn)擬合法基于遠(yuǎn)場(chǎng)InSAR數(shù)據(jù)(同震形變較小)去除殘余軌道誤差, 得到精度較高的瑪多地震的同震形變場(chǎng)(圖 2)。

圖 2 瑪多地震升、 降軌InSAR同震形變場(chǎng)Fig. 2 Ascending and descending coseismic InSAR interferograms of the Maduo earthquake.a 升軌干涉條紋圖; b 升軌干涉位移圖; c 降軌干涉條紋圖; d 降軌干涉位移圖。 藍(lán)色實(shí)線為剖面位置

綜合分析瑪多地震升、 降軌的同震形變場(chǎng)(圖 2, 3), 對(duì)比已知的活動(dòng)斷層跡線和位置, 確定瑪多地震的發(fā)震斷層為昆侖山口-江錯(cuò)斷裂, 它是與東昆侖主斷裂近平行的次級(jí)斷裂, 但發(fā)震斷層的東端是否與東昆侖斷裂帶構(gòu)造相連尚不清楚。 InSAR同震形變場(chǎng)顯示本次地震的同震形變影響的空間范圍廣, 幾乎遍布整個(gè)干涉圖, InSAR跨斷層剖面的不連續(xù)特征顯示大部分分段的同震破裂到達(dá)地表。 基于InSAR形變場(chǎng)位移值的不連續(xù)界限可以確定瑪多地震明顯的地表破裂跡線, 升、 降軌形變場(chǎng)描繪的地表破裂跡線基本一致且同震地表破裂長(zhǎng)約210km, 在地表破裂帶的東、 西尾端都存在明顯的幾何變化, 顯示瑪多地震同震破裂的東、 西尾端具有復(fù)雜的幾何特征。 瑪多地震同震形變場(chǎng)的長(zhǎng)軸方向即斷層走向整體上為NWW。

通過圖2a、 2c可以看出, 斷層NE盤的干涉條紋明顯比SW盤密集, 但斷層近場(chǎng)的極震區(qū)由于形變梯度過大導(dǎo)致相干性較低, 干涉條紋不連續(xù)。 結(jié)合圖2b、 2d和圖 3 可以看出升、 降軌衛(wèi)星視線向(Line of Sight, LOS)最大上升形變量約為0.9m, 最大下降形變量約為0.9m, 且主破裂帶不同分段的地表跨斷層位移基本相當(dāng), 最大視線向斷層相對(duì)位錯(cuò)約為1.8m。 圖 3 中升、 降軌形變場(chǎng)跨斷層剖面顯示斷層遠(yuǎn)場(chǎng)的形變量較小, 近場(chǎng)的形變量較大, 近場(chǎng)形變梯度較大, 說明同震破裂可能較淺。 同一地區(qū)的升、 降軌數(shù)據(jù)觀測(cè)得到的形變量符號(hào)相反, 形變量基本相同(圖 3), 說明瑪多地震的斷層運(yùn)動(dòng)以水平方向?yàn)橹鳌?考慮到雷達(dá)衛(wèi)星右視成像的特點(diǎn), 確定發(fā)震斷層以左旋走滑為主。

結(jié)合前人的研究認(rèn)為, 震后短時(shí)間內(nèi)主震觸發(fā)的余震主要發(fā)生于主震同震破裂面及其周圍, 且呈帶狀分布。 結(jié)合震后短時(shí)間內(nèi)大量的精定位余震剖面可大致確定發(fā)震斷層不同分段的傾向, 并以此作為同震滑動(dòng)分布反演的斷層模型初始值。 中國(guó)地震局地球物理研究所(3)http: ∥www.cea-igp.ac.cn/。瑪多地震余震精定位跨斷層剖面顯示(圖 3), 昆侖山口-江錯(cuò)斷裂不同分段的傾角可能存在略微變化, 但該斷裂總體上是一條近垂直、 略向N傾的斷裂。 考慮到InSAR形變剖面沒有觀測(cè)到顯著的跨斷層非對(duì)稱形變特征, 在后續(xù)的斷層滑動(dòng)分布反演中暫未考慮斷層傾角沿?cái)鄬幼呦虻淖兓?/p>

圖 3 瑪多地震升降軌InSAR跨斷層形變剖面和精定位余震剖面對(duì)比(剖面位置見圖 2)Fig. 3 Crossing fault profiles of the coseismic ascending(green dots)and descending(red dots)data from InSAR observation.紅色為升軌, 綠色為降軌, 黑色圓點(diǎn)為精定位后的余震

表 2 瑪多地震震源機(jī)制解的幾何和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)Table2 Focal mechanism parameters of the Maduo MW7.3 earthquake

2 斷層滑動(dòng)分布模型

反演同震滑動(dòng)分布之前, 需要確定發(fā)震斷層的幾何模型。 GCMT地震目錄和USGS等不同機(jī)構(gòu)都發(fā)布了瑪多地震基于地震波數(shù)據(jù)約束的震源機(jī)制解節(jié)面和震源參數(shù), 可作為斷層滑動(dòng)分布模型幾何和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的初始值(詳細(xì)參數(shù)見表2)。 可以看出, 發(fā)震斷層為走滑型, 但斷層面的走向相差近180°, 傾角為正, 表明2個(gè)機(jī)構(gòu)提供的震源機(jī)制解的斷層走向基本一致但傾向相反: USGS給出的傾向?yàn)镾W, GCMT的結(jié)果傾向?yàn)镹E, 鄧起東等(2014)給出的斷裂帶結(jié)果顯示昆侖山口-江錯(cuò)斷裂斷層傾向NE。 結(jié)合InSAR和小地震精定位剖面結(jié)果, 最終決定以GCMT的結(jié)果作為構(gòu)建斷層模型的先驗(yàn)值。

使用InSAR數(shù)據(jù)反演斷層滑動(dòng)分布, 需要確定斷層的地表跡線。 通過InSAR干涉條紋的疏密和正、 負(fù)位移值分界線來確定發(fā)震斷層的地表跡線(付真等, 2014)。 根據(jù)瑪多地震余震精定位跨斷層剖面的結(jié)果確定初始傾角為90°, 將平滑因子設(shè)為0.05, 最大迭代次數(shù)為10000。 根據(jù)發(fā)震斷層左旋走滑特征, 設(shè)置滑動(dòng)角的范圍為-50°~50°, 最大滑動(dòng)量為15m。 使用SDM(Steepest Descent Method)(Wangetal., 2008)反演程序?qū)鄬用鎰澐譃?km×5km的子斷層, 使用彈性半空間介質(zhì)模型(Okada, 1985)對(duì)瑪多地震進(jìn)行滑動(dòng)分布反演, 獲得模型與觀測(cè)數(shù)據(jù)擬合均方差最小的滑動(dòng)分布。

在反演之前, 考慮到InSAR同震形變場(chǎng)數(shù)據(jù)量過大, 且InSAR觀測(cè)在空間上是連續(xù)的, 過多的數(shù)據(jù)不僅不會(huì)提供更多的細(xì)節(jié)信息, 還會(huì)使計(jì)算量呈指數(shù)增長(zhǎng), 使反演結(jié)果難以收斂(張國(guó)宏等, 2010)。 因此, 在反演斷層幾何參數(shù)之前采用均勻降采樣法對(duì)升、 降軌InSAR同震形變場(chǎng)進(jìn)行降采樣處理, 分別得到2563(升軌)和2340(降軌)個(gè)形變數(shù)據(jù)點(diǎn)以約束斷層面的同震滑動(dòng)分布。

圖 4 為反演的瑪多地震斷層滑動(dòng)分布。 由圖可知, 同震滑動(dòng)以左旋走滑為主, 斷層走向?yàn)?76°, 傾角為80°, 最大滑移量約為5m, 平均滑動(dòng)角為4°, 沿?cái)鄬幼呦虻钠屏验L(zhǎng)度約為210km, 主體破裂位于0~10km深度范圍, 整體上破裂帶東側(cè)的滑動(dòng)量大于西側(cè), 顯示了發(fā)震斷層破裂的分段性特征。 最大滑動(dòng)量約為6.0m, 位于地下5km處, 斷層在近地表處的滑動(dòng)量較大, 表明同震滑動(dòng)破裂到地表, 與野外和InSAR結(jié)果一致。 反演得到的矩震級(jí)為MW7.45, 比GCMT和USGS基于地震波確定的矩震級(jí)略大, 原因可能是InSAR獲取的瑪多同震形變場(chǎng)包括震后短期內(nèi)的形變貢獻(xiàn)。 基于瑪多InSAR同震形變場(chǎng)反演得到的斷層運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)與GCMT給出的震源機(jī)制結(jié)果基本一致, 但反演得到的斷層走向、 傾角、 滑動(dòng)角和斷層深度都比GCMT結(jié)果小, 這可能是由于瑪多地震的震中處于無人區(qū), 附近臺(tái)站較少, 導(dǎo)致GCMT的反演結(jié)果存在較大誤差。

圖 4 基于升、 降軌InSAR數(shù)據(jù)確定的瑪多地震的斷層滑動(dòng)分布Fig. 4 Coseismic slip distribution constrained by ascending and descending InSAR observations.

圖 5 是基于升、 降軌InSAR數(shù)據(jù)反演斷層滑動(dòng)分布的數(shù)據(jù)擬合情況。 模擬的升、 降軌形變場(chǎng)與觀測(cè)得到的形變場(chǎng)的分布特征、 形態(tài)和量級(jí)均基本一致, 兩者之間的殘差非常小(<20%), 殘差大多在0值附近(圖5c, f), 說明了斷層模型的可靠性和合理性。 但在斷層近場(chǎng)存在較大的殘差值, 主要集中于發(fā)震斷層的近場(chǎng)和斷層走向變化、 幾何轉(zhuǎn)換處, DEM誤差、 大氣誤差、 失相干產(chǎn)生的解纏誤差以及斷層模型的過度簡(jiǎn)化等都會(huì)使斷層近場(chǎng)產(chǎn)生較大的殘差值。

圖 5 升、 降軌InSAR數(shù)據(jù)約束的斷層滑動(dòng)分布反演擬合情況Fig. 5 InSAR observation, simulation and residual from coseismic slip model inversion constrained by descending(a—c)and ascending(d—f)InSAR observation.a—c分別對(duì)應(yīng)于降軌InSAR數(shù)據(jù)的觀測(cè)值、 模擬值和殘差值; d—f分別對(duì)應(yīng)于升軌InSAR數(shù)據(jù)的觀測(cè)值、 模擬值和殘差值

圖 6 青?,敹郙W7.3同震庫(kù)侖應(yīng)力變化(接收斷層為東昆侖斷裂中段)Fig. 6 Coseismic Coulomb stress change caused by the Maduo MW7.3 earthquake using the middle segment of the East Kunlun Fault as the receiver fault.

圖 7 瑪多地震同震破裂在不同深度產(chǎn)生的庫(kù)侖應(yīng)力變化(接收斷層為東昆侖斷裂東段)Fig. 7 Coseismic Coulomb stress change caused by the Maduo MW7.3 earthquake using the eastern segment of the East Kunlun Fault as the receiver fault.

圖 8 瑪多地震同震破裂在不同深度產(chǎn)生的庫(kù)侖應(yīng)力變化(接收斷層為瑪多-甘德斷裂西段)Fig. 8 Coseismic Coulomb stress change caused by the Maduo MW7.3 earthquake using the western segment of the Maduo-Gande Fault as the receiver fault.

圖 9 瑪多地震同震破裂在不同深度產(chǎn)生的庫(kù)侖應(yīng)力變化(接收斷層為瑪多-甘德斷裂東段)Fig. 9 Coseismic Coulomb stress change caused by the Maduo MW7.3 earthquake using the eastern segment of the Maduo-Gande Fault as the receiver fault.

3 同震庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)及區(qū)域地震危險(xiǎn)性

發(fā)震斷層同震破裂在釋放震間應(yīng)力積累的同時(shí), 必然也會(huì)引起周圍地殼介質(zhì)的應(yīng)力擾動(dòng)和重新分布, 影響震源附近鄰近活動(dòng)斷層的地震活動(dòng)性和地震危險(xiǎn)性(單新建等, 2017)。 地震的發(fā)生常常伴隨區(qū)域性的應(yīng)力釋放和轉(zhuǎn)移, 根據(jù)彈性應(yīng)力模型和假定的接收斷層幾何估算由同震滑動(dòng)引起的庫(kù)侖應(yīng)力變化, 基于庫(kù)侖應(yīng)力加載和卸載效應(yīng)可對(duì)活動(dòng)斷層進(jìn)行地震危險(xiǎn)性評(píng)估。 本文基于最優(yōu)的斷層滑動(dòng)分布模型, 利用Coulomb軟件(Linetal., 2004; Todaetal., 2005)計(jì)算了瑪多地震的同震庫(kù)侖應(yīng)力變化。 采用的斷層靜摩擦系數(shù)為0.4, 該值是內(nèi)陸走滑斷層實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的典型摩擦值。 摩擦系數(shù)的大小只改變庫(kù)侖應(yīng)力變化的量級(jí), 不影響庫(kù)侖應(yīng)力變化的空間分布模式和形態(tài)。 由于瑪多地震的發(fā)震斷層在空間上和巴顏喀拉塊體邊界的東昆侖斷裂帶最鄰近, 此次地震對(duì)東昆侖斷裂帶的應(yīng)力擾動(dòng)最受關(guān)注。 結(jié)合東昆侖斷裂帶的歷史地震破裂段的分布, 分別以東昆侖斷裂帶中段和東段2個(gè)未破裂段為接收斷層, 計(jì)算了4種不同深度的庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)空間分布, 以表征應(yīng)力擾動(dòng)隨斷層深度的變化。

計(jì)算結(jié)果分別如圖 6 和圖 7 所示。 可以發(fā)現(xiàn), 采用2種不同的接收斷層, 同震破裂在10km以淺的深度范圍內(nèi)在斷層近場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的庫(kù)侖應(yīng)力變化均為負(fù)值, 而在10km以深的深度范圍內(nèi)斷層近場(chǎng)的庫(kù)侖應(yīng)力加載為正值, 這與瑪多地震同震破裂深度較淺(0~12km)有關(guān)。 此外, 還發(fā)現(xiàn)若以東昆侖斷裂中段為接收斷層(斷層走向?yàn)?00°), 不同深度的庫(kù)侖應(yīng)力變化均顯示瑪多地震對(duì)中段并沒有產(chǎn)生明顯的庫(kù)侖應(yīng)力加載效應(yīng)。 若以東昆侖斷裂帶東段為接收斷層(走向?yàn)?20°), 則瑪多地震對(duì)東昆侖斷裂帶東段部分區(qū)域產(chǎn)生了明顯的庫(kù)侖應(yīng)力加載效應(yīng), 結(jié)合該段較高的震間應(yīng)變率, 東昆侖斷裂帶東段, 尤其是幾何大拐彎附近的地震危險(xiǎn)性可能增加, 需要引起關(guān)注。

昆侖山口-江錯(cuò)斷裂在空間上與巴顏喀拉塊體內(nèi)部的瑪多-甘德斷裂最為鄰近, 分別以瑪多-甘德斷裂的西段和東段為接收斷層計(jì)算了4種不同深度的庫(kù)侖應(yīng)力變化, 計(jì)算結(jié)果分別如圖 8 和圖 9 所示。 通過結(jié)果發(fā)現(xiàn), 如果以瑪多-甘德斷裂西段為接收斷層(斷層走向?yàn)?0°), 不同深度的庫(kù)侖應(yīng)力變化均顯示瑪多地震對(duì)瑪多-甘德斷裂西段并沒有產(chǎn)生庫(kù)侖應(yīng)力加載效應(yīng), 表明瑪多地震對(duì)瑪多-甘德斷裂的西段幾乎無影響。 若以瑪多-甘德斷裂東段為接收斷層(斷層走向?yàn)?10°), 則不同深度的庫(kù)侖應(yīng)力變化均顯示瑪多地震對(duì)瑪多-甘德斷裂東段的北西段區(qū)域產(chǎn)生了明顯的庫(kù)侖應(yīng)力降, 其地震危險(xiǎn)性可能降低, 但對(duì)瑪多-甘德斷裂與昆侖山口交叉的區(qū)域有較為明顯的庫(kù)侖應(yīng)力加載效應(yīng), 考慮到隨后瑪多地震的余震會(huì)進(jìn)一步釋放應(yīng)力加載, 該區(qū)發(fā)生較大地震的危險(xiǎn)性可能降低。

4 結(jié)論

本文基于歐洲航空局Sentinel-1A/BC波段的升、 降軌數(shù)據(jù)獲取了2021年5月22日青?,敹郙W7.3地震InSAR同震形變場(chǎng), 分析了瑪多地震的同震形變特征, 大致確定了本次地震的地表破裂跡線。 基于升、 降軌InSAR數(shù)據(jù)反演了斷層滑動(dòng)分布, 結(jié)合庫(kù)侖應(yīng)力擾動(dòng)分析了瑪多地震引起的周邊區(qū)域的地震危險(xiǎn)性。 結(jié)果表明, 瑪多MW7.3地震的發(fā)震斷層為昆侖山口-江錯(cuò)斷裂, 升、 降軌InSAR形變場(chǎng)獲得的最大的LOS向形變量皆約0.9m, 跨斷層最大相對(duì)位錯(cuò)約為1.8m, 斷層的最大滑動(dòng)量約為6.0m, 主體破裂集中在0~10km深度, 基于大地測(cè)量數(shù)據(jù)確定的矩震級(jí)為MW7.45, 略大于由地震波數(shù)據(jù)確定的矩震級(jí)。 發(fā)震斷層以左旋走滑運(yùn)動(dòng)為主, 兼有少量正斷分量, 斷層傾向NE, 傾角約為80°。 以東昆侖斷裂帶為接收斷層的庫(kù)侖應(yīng)力結(jié)果表明, 瑪多MW7.3地震對(duì)東昆侖斷裂東段幾何大拐彎附近產(chǎn)生了明顯的應(yīng)力加載效應(yīng), 提高了該段的地震危險(xiǎn)性, 需要引起關(guān)注。 以瑪多-甘德斷裂帶為接收斷層的庫(kù)侖應(yīng)力結(jié)果表明, 瑪多地震對(duì)瑪多-甘德斷裂帶和昆侖山口-江錯(cuò)斷裂的交叉區(qū)域存在明顯的應(yīng)力加載, 但考慮到瑪多地震余震將進(jìn)一步釋放庫(kù)侖應(yīng)力, 該段發(fā)生較大地震的危險(xiǎn)性可能減弱, 但仍需引起關(guān)注。

致謝歐洲航空局(ESA)為本研究免費(fèi)提供了Sentinel-1 SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù); 本文圖件使用GMT軟件繪制。 在此一并表示感謝!

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