余鵬飛，熊維，陳威，喬學軍*，王迪晉，劉剛，趙斌，聶兆生，李瑜，趙利江，張懷

1 中國地震局地震研究所，武漢 430071 2 中國地震局地震大地測量重點實驗室，武漢 430071 3 湖北省地震局，武漢 430071 4 中國地震局地球物理研究所，北京 100081 5 中國地震臺網(wǎng)中心，北京 100045 6 青海省基礎(chǔ)測繪院，西寧 810001

0 引言

據(jù)中國地震臺網(wǎng)(CENC)測定，北京時間2021年5月22日2時4分，在青海省果洛藏族自治州瑪多縣(98.34°E，34.59°N)發(fā)生MS7.4地震，震源深度17 km.據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查，此次地震造成了約150～160 km的地表破裂及大面積的砂土液化，多處橋梁、房屋等損毀(李智敏等，2021；潘家偉等，2021).美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)、全球矩心矩張量目錄(GCMT)等給出了此次地震的震源機制解(表1、圖1)，均顯示此次地震為一次走滑型事件.

瑪多地震位于青藏高原中部巴顏喀拉次級塊體內(nèi)，距巴顏喀拉塊體北部邊界東昆侖斷裂約70 km.

表1 瑪多地震的震源機制解Table 1 The focal mechanism solutions for the Madoi earthquake

圖1 瑪多地震震中及周邊地區(qū)地形、斷層、歷史強震、震間GNSS水平速度場及InSAR數(shù)據(jù)覆蓋地區(qū)紅色五角星為瑪多地震震中，紅色震源球為USGS及GCMT發(fā)布的瑪多地震震源機制解，黃色圓圈為重定位的余震(王未來等，2021)，黑色曲線為斷層(鄧起東，2007)，黑色震源球為來源于GCMT的歷史強震，黑色箭頭為陸態(tài)網(wǎng)絡站點1999—2020年間相對歐亞板塊的震間GNSS水平速度場，藍色方框為ALOS-2衛(wèi)星升降軌影像覆蓋地區(qū)，綠色為Sentinel-1衛(wèi)星升降軌影像覆蓋地區(qū).Fig.1 Distribution map of topography, fault, major historical earthquake in the Madoi areasThe red star marks the epicenter of the Madoi earthquake from CENC. The red beach balls are focal mechanism solutions of the Madoi earthquake from USGS and GCMT. The yellow circles represent the relocated aftershocks (Wang et al.，2021). The black lines are faults (Deng，2007). The black beach balls are focal mechanism solutions of the historical earthquake from the GCMT catalog. The black arrows represent the horizontal velocity field relative to the Eurasian plate (from CMONOC, between 1999 and 2020) provided by the GNSS Data, Products and Services Platform (http:∥www.cgps.ac.cn/) of the China Earthquake Administration. Blue box is the coverage area of ALOS-2 satellite image and the green box is the coverage area of Sentinel-1 satellite image.

青藏高原是我國現(xiàn)代構(gòu)造活動最強烈的地區(qū)，而巴顏喀拉塊體是青藏高原內(nèi)部近20年來構(gòu)造活動最強烈的次級塊體(鄧起東等，2002，2014)(圖1).自1997年以來，中國大陸所有7級以上地震都發(fā)生在巴顏喀拉塊體邊界斷裂上，包括1997年瑪尼MS7.5地震、2001年昆侖山MS8.1地震、2008年于田MS7.3地震、2008年汶川MS8.0地震、2010年玉樹MS7.1地震、2013年蘆山MS7.0地震、2014年于田MS7.3地震和2017年九寨溝MS7.0地震(圖1).此次瑪多地震的發(fā)生表明巴顏喀拉塊體仍是中國大陸強震活動的主體地區(qū).深入研究此次地震的形變及震源特征，對理解巴顏喀拉塊體的變形機制和構(gòu)造活動特征以及區(qū)域地震危險性評估都有重要科學意義.

大地測量技術(shù)獲取的同震形變是強震發(fā)生的直接表現(xiàn)，也是解剖地震的重要資料.以GNSS和InSAR為代表的現(xiàn)代大地測量技術(shù)在震源機制等研究中已獲得了廣泛的應用(Xu et al.，2010；喬學軍等，2014；單新建等，2015；李永生等，2016;Du et al.，2018).瑪多地震發(fā)生后，不同學者利用連續(xù)GNSS或InSAR觀測等大地測量資料開展了相關(guān)研究.李志才等(2021)利用21個連續(xù)GNSS測站獲取了瑪多地震的滑動分布，由于觀測數(shù)據(jù)太少且大部分為遠場信息，滑動模型相對粗糙.華俊等(2021)基于Sentinel-1衛(wèi)星升降軌數(shù)據(jù)計算了滑動分布及應力擾動，但由于影像失相關(guān)在近場缺少約束，近場模擬殘差相對較大.Wang等(2022)利用DInSAR技術(shù)，結(jié)合像素偏移追蹤補全近場形變信息，反演的同震滑動最大高達7 m，遠大于其他學者的結(jié)果.因此本文利用震后及時獲取的近場流動GNSS觀測，結(jié)合GNSS連續(xù)觀測、Sentinel-1和ALOS-2 InSAR觀測，獲取瑪多地震精細的同震形變場，反演震源參數(shù)及同震滑動分布模型，并對區(qū)域地震活動性的影響進行初步探討.

1 地質(zhì)構(gòu)造背景與現(xiàn)今地殼形變

新生代以來，在印度板塊以～50 mm·a-1的速度向歐亞板塊碰撞和持續(xù)匯聚作用下(Molnar and Tapponnier，1975)，青藏高原地殼南北向縮短，垂向增厚.在這一動力過程中，青藏高原若干次級構(gòu)造塊體分別沿大型走滑斷裂帶以不同速率向東或東南方向滑動(Tapponnier et al.，1982，2001；Peltzer et al.，1989；聞學澤等，2011).巴顏喀拉塊體是這些塊體中最活躍的塊體之一.

被一系列強烈活動的構(gòu)造帶所分割和圍陷，青藏高原可劃分為祁連山、東昆侖—柴達木、巴顏喀拉等6個次級塊體.巴顏喀拉次級塊體位于青藏高原中部，為一走向北西的長條狀塊體，主要受其南北兩側(cè)的走滑斷裂所控制(鄧起東等，2010).其北邊界為東昆侖斷裂，南邊界為瑪爾蓋茶卡-若拉崗日斷裂、甘孜—玉樹斷裂和鮮水河斷裂，東邊界為龍門山斷裂.東昆侖斷裂由一系列斷裂按一定的幾何結(jié)構(gòu)組合而成，各斷裂多呈左行左階羽列組合形式，其間夾有拉分盆地或擠壓隆起.東昆侖斷裂東起若爾蓋以東，與塔藏斷裂相接，向西經(jīng)瑪曲、瑪沁、托索湖、阿拉克湖、納赤臺、至庫賽湖以西，繼續(xù)西延與阿爾金斷裂相交，全長超過1600 km，是一條巨型走滑斷裂(青海省地震局和中國地震局地殼應力研究所，1999；鄧起東等，2010).走向北西西，各段傾向不一，總體傾向北，傾角55°～85°.阿拉克湖—托索湖—瑪沁—瑪曲段，斷層走向由290°轉(zhuǎn)為310°再轉(zhuǎn)為280°，形成反“S”型構(gòu)造.在斷裂走滑運動的情況下，斷裂走向的急劇變化導致擠壓隆起形成阿尼瑪卿山斷隆.沿東昆侖斷裂帶的滑動速率，在中西段(西大灘—瑪沁)為10 ～ 12.5 mm·a-1，向東遞減，在瑪沁—瑪曲段衰減到5～7 mm·a-1，至塔藏段降至3 mm·a-1以下(Van der Woerd et al.，2002；Lin，2008；李陳俠，2009；Kirby and Harkins，2013；Ren et al.，2013).自1900年以來，該斷裂發(fā)生了6次7.0級以上地震(青海省地震局和中國地震局地殼應力研究所，1999；中國地震局震害防御司，1999；鄧起東等，2002)，形成了長達1200 km的地震破裂帶(李建軍等，2017).

現(xiàn)代GNSS觀測結(jié)果表明，在印度板塊的碰撞擠壓作用下，高原地殼在南北向縮短的同時還存在東向擠出，并繞東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)旋轉(zhuǎn)(Wang et al.，2001; Zhang et al.，2004).其中，巴顏喀拉地塊的運動方向約為NE61.45°，速率約為21 mm·a-1(張培震等，2003).王偉和王琪(2008)利用GNSS資料建立的中國大陸活動地塊運動學模型中巴顏喀拉塊體的運動速率則為16.5 mm·a-1.由GNSS觀測獲得的垂直運動速度場表明巴顏喀拉塊體109國道以東地區(qū)均表現(xiàn)為持續(xù)的隆升，速率在1～3 mm·a-1，其中龍門山、貢嘎山隆升速率達2～3 mm·a-1(Liang et al., 2013).40余年的精密水準資料也顯示龍門山斷裂以西的高原地區(qū)隆升速率達3 mm·a-1以上(王雙緒等，2013).

2 GNSS與InSAR監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理及分析

地震發(fā)生后，中國地震局地震研究所迅速組織野外測量與科學考察隊于2021年5月23日前往地震現(xiàn)場，開展了二十多天的震后流動GNSS觀測.流動觀測站點包括陸態(tài)網(wǎng)絡區(qū)域站、測繪局B級網(wǎng)點等.此外，我們還收集了震中400 km范圍陸態(tài)網(wǎng)絡基準站，測繪局CORS站等連續(xù)GNSS測站的震前與震后數(shù)據(jù).所有觀測數(shù)據(jù)基于GAMIT軟件，采用常規(guī)精密處理方法，獲得了瑪多地震水平同震形變場(圖2).GPS解算結(jié)果，北方向、東方向中誤差分別為0.003 m、0.003 m.GNSS形變場顯示瑪多地震同震形變非常顯著，距震中200 km仍有1 cm左右同震形變，斷層北側(cè)4454測站水平形變達1.208 m，向西運動；斷層南側(cè)2836測站水平形變達0.683 m，向南東東向運動，同震形變場在南北兩側(cè)分別表現(xiàn)為順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)的特點，表明此次地震是左旋走滑錯動的結(jié)果.

歐空局(ESA)的C波段Sentinel-1系列衛(wèi)星在IW(Interferometric Wide)觀測模式下采用TOPS技術(shù)進行觀測，不僅能夠提高影像質(zhì)量，還能夠提高影像的干涉性能.工作于L波段的ALOS-2衛(wèi)星，由于擁有更長的波長，能夠監(jiān)測到更大的形變梯度，因而在強震的同震形變監(jiān)測中應用廣泛.Sentinel-1和ALOS-2衛(wèi)星在震后分別對本次震中區(qū)進行了及時的應急觀測，使我們獲得了很好的升降軌InSAR同震形變場(表2，圖3).

我們使用瑞士GAMMA軟件對所有SAR數(shù)據(jù)進行處理(Werner et al.，2000).其中，利用美國宇航局發(fā)布的30 m分辨率的SRTM數(shù)字高程模型進行地形相位的模擬和消除，采用加權(quán)功率譜技術(shù)對干涉圖進行濾波以提高信噪比(Goldstein and Werner，1998)，使用最小費用流法進行相位解纏(Pepe and Lanari，2006)，采用多項式擬合以消除軌道誤差，經(jīng)過地理編碼最終獲取瑪多地震視線向(LOS)的同震形變場(圖3).Sentinel-1升、降軌及ALOS2升、降軌LOS向形變中誤差分別為0.012 m、0.015 m、0.034 m、0.046 m.

圖2 瑪多地震GNSS水平同震形變場Fig.2 The GNSS horizontal coseismic deformation field of the Madoi earthquake

表2 InSAR同震形變數(shù)據(jù)信息Table 2 InSAR coseismic deformation data information

圖3 瑪多地震同震形變場(a—c)、(d—f)、(g—i)和(j—l)分別為Sentinel-1升軌、Sentinel-1降軌、ALOS2升軌和ALOS2降軌的干涉條紋圖、LOS向形變場及降采樣的結(jié)果.黑色實線為瑪多地震的地表破裂跡線.Fig.3 Coseismic deformation field of the Madoi earthquake(a—c), (d—f), (g—i), (j—l) represent the interferograms, the LOS deformation fields, and the down-sampled results for Sentinel-1 ascend track, Sentinel-1 descend track, ALOS2 ascend track and ALOS2 descend track, respectively.The black lines are the ruptured fault traces of the 2021 Madoi earthquake.

Sentinel-1升降軌影像完整地捕捉了瑪多地震的同震形變場，整個形變場呈橢圓狀(圖3a，3d)，形變場長軸方向為105°(或285°).此次地震造成了十分顯著的地表形變，最大視線向形變達0.9 m.由于升降軌觀測的視線向不一致，升軌和降軌圖像上發(fā)震斷層兩側(cè)的形變符號相反(圖3b，3e).地震造成的地表形變范圍非常大，長寬約220 km×160 km.除靠近地表破裂的位置因失相關(guān)導致部分條紋缺失，升、降軌干涉條紋整體上連續(xù)光滑.干涉條紋以發(fā)震斷層為中心，兩側(cè)總體呈對稱分布.靠近發(fā)震斷層位置有多個不連續(xù)的同心圓，說明位錯量沿斷層的不均勻分布，推測沿斷層走向可能存在多個凹凸體.條紋十分密集，說明具有較大的形變梯度.采用Stripmap模式的ALOS-2升軌影像由于刈幅相對較窄僅捕捉到東側(cè)的同震形變.SacnSAR模式的ALOS-2降軌影像則完整捕捉了同震形變.由于波長更長，升降軌ALOS-2干涉圖條紋數(shù)量相對較少.整體來看，ALOS2獲取的同震形變場同Sentinel-1的結(jié)果相似，但ALOS-2降軌影像視線向最大形變達1.2 m.圖3顯示此次地震造成了明顯的地表破裂，西起鄂陵湖，東達昌麻河，長約160 km.各形變場圖像上地表破裂帶的位置十分吻合，并沒有因為衛(wèi)星視線向不一致而導致偏移.

InSAR同震形變場數(shù)據(jù)量大，且相鄰觀測值之間具有很高的空間相關(guān)性，將全部InSAR觀測值用于反演計算沒有必要且會影響反演效率.我們利用四叉樹采樣法(Jónsson et al.，2002)對InSAR同震形變場進行降采樣處理，InSAR觀測值數(shù)量大幅減少，且原始形變場的主要特征在降采樣過程中得到較好的保留.

3 斷層滑動分布反演

3.1 斷層參數(shù)

Sentinel-1和ALOS-2衛(wèi)星升降軌形變場顯示此次地震造成了非常顯著的地表破裂，且各形變場圖像上地表破裂帶的位置幾乎重合，這使我們可以勾勒出一條走向NWW-SEE的發(fā)震斷層地表跡線(圖3).余震精定位結(jié)果顯示在余震區(qū)東端出現(xiàn)馬尾狀分叉特征，升降軌干涉圖上也顯示了與此相符的形變特征，因此，我們在東端主斷層南側(cè)相應位置設置了一條分支斷層(圖3).據(jù)此，我們可以確定主斷層和分支斷層的空間位置，其走向由斷層跡線確定并隨跡線變化.不同于主斷層，余震精定位的結(jié)果顯示發(fā)生于分支斷層的余震位于地表破裂跡線的南側(cè)，表明其可能南傾，因此我們也考慮了其傾向南的可能性.結(jié)合InSAR形變特征及余震精定位結(jié)果，主斷層和分支斷層長度分別設定為180 km和30 km，寬度均設定為30 km.斷層傾角則參考各機構(gòu)震源機制解、余震精定位結(jié)果、震中區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征限定在65°～90°范圍.通過網(wǎng)格搜索，最終確定了主斷層傾角85°，傾向北，分支斷層傾角68°，傾向南.

3.2 滑動分布反演

基于彈性半空間位錯模型，以GNSS和InSAR同震形變場為約束，采用基于約束條件的最小二乘原理及最速下降法進行發(fā)震斷層的同震滑動分布反演(Wang et al.，2013).泊松比設為0.25，剪切模量設為30 GPa.為更好的獲取斷層面滑動分布細節(jié)，將主斷層和分支斷層按2 km×2 km劃分為若干個子斷層.在以大地測量數(shù)據(jù)反演同震滑動分布研究中，對多個數(shù)據(jù)集的相對權(quán)重關(guān)系，有經(jīng)驗定權(quán)(Feng et al., 2010)，模型殘差最小定權(quán)(申文豪等，2019)，觀測數(shù)據(jù)誤差定權(quán)(He et al., 2021)等多種定權(quán)方法，本文根據(jù)觀測數(shù)據(jù)誤差定權(quán)，將GNSS和Sentinel1升、降軌，ALOS2升、降軌觀測值相對權(quán)重分別設為1、0.25、0.20、0.09、0.07，既反映了各觀測數(shù)據(jù)的精度水平，也是大地測量相關(guān)計算的通行做法.最佳光滑因子則由模型粗糙度和相對擬合殘差的折中曲線確定為0.07.最后獲取了基于均勻介質(zhì)模型的瑪多地震斷層滑動分布(圖4).結(jié)果顯示，主斷層的滑動以走滑為主，平均滑動角為-4.36°.地震引起的同震位錯長約170 km，破裂主要集中在0～15 km深度范圍內(nèi).最大滑動量為4.4 m，對應深度為6.97 km.分支斷層最大滑動量2.9 m，平滑滑動角為-11.84°.由滑動分布導出的矩震量為1.61×1020N·m，相應的矩震級為MW7.4.

圖4 GNSS與InSAR聯(lián)合反演的瑪多地震滑動分布(a)、(b)分別為主斷層和分支斷層上的滑動分布．Fig.4 Coseismic slip model of the Madoi earthquake inverted by GNSS and InSAR(a) and (b) represent the coseismic slip on the main fault and the secondary fault.

我們采用棋盤測試進行GNSS與InSAR聯(lián)合反演的滑動分布分辨率檢驗(圖5).保持斷層模型的幾何參數(shù)不變，僅對斷層面上滑動矢量進行更改，但保持斷層面上平均滑動量不變.結(jié)果表明GNSS與InSAR聯(lián)合反演模型對15 km以上的滑動具有較好的分辨能力，在淺部能夠支持的分辨尺寸為10 km×10 km.前述瑪多地震的同震滑動位于0～15 km深度，對此區(qū)間內(nèi)滑動分布特征有足夠的分辨力.

GNSS水平同震位移的觀測與模擬表明(圖6)，除4499測站外，震中附近GNSS測站的模擬結(jié)果均較好.遠離震中區(qū)域的測站，斷層南側(cè)的測站擬合結(jié)果較好，斷層北側(cè)的測站擬合殘差相對較大.從InSAR獲取的同震形變模擬及殘差分布來看(圖7)，模擬得到的形變場與觀測值具有較好的一致性，ALOS2降軌影像鄂陵湖東南殘差相對較大，可能與其包含了更多的震后余滑有關(guān).整體殘差，GNSS數(shù)據(jù)東方向為2.4 cm，北方向為2.4 cm，Sentinel-1升軌為4.0 cm，降軌為6.7 cm，ALOS2升軌為4.6 cm，降軌為5.5 cm.觀測值與模擬值的相關(guān)系數(shù)為99.03%.

4 同震庫侖應力

地震發(fā)生時，發(fā)震斷層通常會產(chǎn)生相當大的靜態(tài)同震滑移，并在近場和遠場引起靜態(tài)同震應力變化.計算和分析同震庫侖應力變化是評價地震對周圍斷層影響的重要手段.根據(jù)庫侖破裂準則，庫侖應力變化定義為

Δδf=Δτ+μ′Δσn，

其中，Δτ代表沿斷層面滑動方向的剪切應力變化；Δσn代表斷層面法向正應力變化；μ′代表有效摩擦系數(shù)，其取值范圍為0～1(Scholz，1990).庫侖應力為正時表示加載，會促進斷層的破裂，為負時表示卸載，會抑制斷層的破裂.

基于反演的斷層滑動模型，我們利用PSCMP/PSGRN軟件(Wang et al.，2006)計算瑪多地震引起的同震應力變化.有效摩擦系數(shù)設為0.4(King et al.，1994)，剪切模量設為30 GPa，根據(jù)反演的滑動分布將深度設為7 km.結(jié)果表明，瑪多地震使東昆侖斷裂瑪沁段應力明顯上升，加載達0.05 MPa，超過了0.01 MPa的觸發(fā)閾值，而東昆侖斷裂托索湖段、瑪多—甘德斷裂、達日斷裂及久治斷裂上的應力均被卸載，后續(xù)發(fā)生地震的可能性降低.

圖5 棋盤測試(a)、(b)分別為對主斷層和分支斷層的棋盤測試.Fig.5 Checkboard tests(a) and (b) represent the checkboard tests on the main fault and the secondary fault.

圖6 GNSS同震位移觀測值及模擬值Fig.6 The observed and simulated horizontal GNSS coseismic deformation

圖7 InSAR同震形變場的觀測、模擬及殘差分布(a—c)、(d—f)、(g—i)、(j—l)分別為Sentinel-1升軌、Sentinel-1降軌、ALOS2升軌和ALOS2降軌的觀測值、模擬值和殘差.Fig.7 Observation, simulation, and residual for InSAR coseismic deformation(a—c), (d—f), (g—i), (j—l) represent the observation, simulation, and residual for Sentinel-1 ascend track, Sentinel-1 descend track, ALOS2 ascend track and ALOS2 descend track, respectively.

5 討論

5.1 同震破裂模型

同震破裂模型顯示主發(fā)震斷層上的滑動以走滑為主，斷層中部約100 km范圍近乎純走滑，東西兩端則帶有拉張分量.同震位錯長達170 km，并上至地表，造成約160 km長的地表破裂.破裂主要集中在15 km以淺，最大滑動量為4.4 m，與由統(tǒng)計得出的最大地震滑動量與震級關(guān)系式(Wells and Coppersmith，1994)估算的最大滑動量一致.最大滑動量對應深度為6.97 km，與重定位后的震源深度(7.6 km)(王未來等，2021)十分接近.由滑動分布得出的矩震級為MW7.4，比USGS公布的結(jié)果略大，可能是因為同震形變場中包含了震后形變的信息.斷層上的滑動呈不均勻分布，沿斷層走向可識別出4個凹凸體，分別對應野外地質(zhì)考察的昌麻河鄉(xiāng)段、冬草阿龍湖段、黃河鄉(xiāng)段和鄂陵湖南段(李智敏等，2021；潘家偉等, 2021).從東至西，4個凹凸體上最大滑動量分別為3.6 m、4.4 m、3.2 m和2.9 m.震源處的滑動約2 m，相對較弱，而后向東西兩側(cè)傳播，且東側(cè)的滑動強于西側(cè)，表明瑪多地震是一次不對稱的雙側(cè)破裂事件，與其西側(cè)的2001昆侖山口西8.1級地震類似(許力生和陳運泰，2004).

5.2 發(fā)震斷裂

滑動分布模型表明瑪多地震是一個左旋走滑型地震.InSAR同震形變場顯示瑪多地震造成了西起鄂陵湖，東至昌麻河，長約160 km的地表破裂，地表破裂帶與昆侖山口—江錯斷裂重合.因此，我們認為，第四紀左行走滑的昆侖山口—江錯斷裂為2021年瑪多MS7.4地震的發(fā)震斷裂.該斷裂與東昆侖斷裂斜交，并平行于東昆侖斷裂秀溝—托索湖段，應是東昆侖斷裂南側(cè)的分支斷裂.

東昆侖斷裂自托索湖往東，斷裂走向急劇變化導致擠壓隆起形成阿尼瑪卿山.由于擠壓彎曲的存在，阻止了斷裂帶上的滑動，因此會在其邊緣形成次級斷裂以釋放積累的應變.震前衛(wèi)星影像上，發(fā)震斷裂的鄂陵湖段和昌麻河段地貌跡線不清晰，說明這2段斷層較為年輕，正處于形成和貫通過程中(李智敏等，2021).潘家偉等(2021)認為該擠壓彎曲阻止了瑪多地震破裂沿發(fā)震斷裂向東的繼續(xù)傳播，而InSAR同震形變場和反演的滑動分布表明，瑪多—甘德斷裂在此次同震破裂中已被貫穿，江錯段和昌麻河段可能已實現(xiàn)貫通.江錯段和昌麻河段若已完全貫通，該地區(qū)的應變分配可能會出現(xiàn)新的模式.

5.3 區(qū)域地震危險性

東昆侖斷裂帶瑪沁—瑪曲段為無歷史地表破裂的地震空段(Van der Woerd et al.，2002；徐錫偉等，2002；Wen et al．，2007)，一直備受國內(nèi)外學者關(guān)注.通過探槽開挖，瑪沁段早全新世以來古地震復發(fā)周期為500～1000 a，2000 a以來的地震復發(fā)周期則為600±100 a.瑪曲段古地震復發(fā)周期則為1000～2000 a，2000 a以來的地震復發(fā)間隔為1000 a(李陳俠，2009).瑪沁段最晚一次古地震事件距今已有514～534 a，瑪曲段為1055～1524 a，地震離逝時間均已接近或超過其復發(fā)周期.且汶川地震對東昆侖斷裂瑪沁—瑪曲段有應力加載作用(Toda et al.，2008；單斌等，2012).同震庫侖應力結(jié)果(圖8)顯示瑪多地震使東昆侖斷裂瑪沁段庫侖應力加載達0.05 MPa，已經(jīng)超過了觸發(fā)閾值，該段發(fā)生強震的風險進一步升高.

圖8 瑪多地震的同震庫倫應力變化Fig.8 Coseismic Coulomb stress changes of the Madoi earthquake

中國大陸幾乎所有8級和80%～90%的7級以上強震都發(fā)生在活動地塊邊界帶上(張培震等，2003)，而此次瑪多地震卻發(fā)生在活動地塊內(nèi)部，這對活動地塊理論的豐富和完善提出了新的要求.事實上，瑪多地震并不是孤例，其南側(cè)的達日斷裂就曾于1947年發(fā)生M73/4地震，同震位錯達2～4 m(梁明劍等，2020).巴顏喀拉塊體內(nèi)部發(fā)生7級以上強震或許與其東部的變形模式有關(guān).東昆侖斷裂自托索湖往東，走向急劇變化導致擠壓隆起并在其南側(cè)發(fā)育一系列與之近乎平行的斷裂，沿東昆侖斷裂的滑動速率也從10 mm·a-1降至3 ～ 5 mm·a-1.東昆侖南側(cè)的次級斷裂第四紀以來都可能有過強烈的活動并至今活躍，如達日斷裂、瑪多—甘德斷裂和昆侖山口—江錯斷裂都有過歷史地震活動(張裕明等，1996；中國地震局震害防御司，1999；熊仁偉等，2010).這些次級斷裂同東昆侖斷裂，甘孜—玉樹—鮮水河斷裂一起，共同調(diào)節(jié)著巴顏喀拉塊體的向東擠出.同東昆侖斷裂相比，這些次級斷裂滑動速率相對較低，在以往的研究中對其關(guān)注有限.此次瑪多地震的發(fā)生表明，盡管這些斷裂滑動速率低，應變積累慢，但仍然可以孕育7級以上強震.同震破裂顯示瑪多—甘德斷裂可能已在此次地震中被昆侖山口—江錯斷裂所貫穿，這意味著該地區(qū)的應變分配可能會出現(xiàn)新的模式，塊體內(nèi)部的次級斷裂活動可能會增強，地震危險性也會進一步升高.

6 結(jié)論

(1)利用GNSS和多源InSAR監(jiān)測，獲取了2021年5月22日瑪多MS7.4地震的同震形變場.最大水平形變達1.2 m，最大LOS向形變約0.9 m.基于同震形變場反演的斷層滑動模型顯示，瑪多地震為一次左旋走滑事件.同震位錯達170 km，并上至地表，造成了約160 km的地表破裂.最大滑動量為4.4 m，對應深度6.97 km.瑪多地震釋放的矩震量為1.61×1020N·m，對應矩震級MW7.4.

(2)破裂模型表明沿主發(fā)震斷層存在4個凹凸體，其中東部的兩個凹凸體破裂規(guī)模較大，最大滑動量分別為4.4 m和3.6 m.西部的兩個凹凸體規(guī)模相對較小，最大滑動量分別為3.2 m和2.9 m.瑪多地震是一次不對稱的雙側(cè)破裂事件.次斷裂傾向與主發(fā)震斷裂相反，傾向南，與余震精定位的結(jié)果相符.

(3)瑪多地震的發(fā)震斷層為昆侖山口—江錯斷裂.瑪多—甘德斷裂在此次地震中被昆侖山口—江錯斷裂所貫穿.同震庫倫應力結(jié)果顯示，瑪多地震使東昆侖斷裂瑪沁—瑪曲段庫侖應力加載超過了觸發(fā)閾值，該段發(fā)生強震的風險進一步升高.

致謝感謝審稿專家為本文提供寶貴的修改意見.感謝汪榮江教授提供的SDM及PSCMP/PSGRN軟件.文中圖件均采用GMT軟件包繪制，在此一并感謝.