2022年青海門(mén)源MW6.6地震發(fā)震構(gòu)造
——來(lái)自InSAR和高分影像約束

許光煜，徐錫偉，易亞寧，溫?fù)P茂，王啟欣,李康，任俊杰

1 應(yīng)急管理部國(guó)家自然災(zāi)害防治研究院，北京 100085 2 東華理工大學(xué)測(cè)繪工程學(xué)院，南昌 330013 3 武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院，武漢 430079

0 引言

根據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2022年1月8日1時(shí)45分，在青藏高原東北緣祁連山南邊界青海門(mén)源縣皇城鄉(xiāng)北發(fā)生了MW6.6地震（圖1），稱(chēng)之為門(mén)源地震，震中位于北緯37.77°，東經(jīng)101.26°，震源深度10 km（https:∥news.ceic.ac.cn/CC20220108014528.html）.截至2022年1月11日22時(shí)，地震造成10人受傷，海北州門(mén)源、祁連、剛察、海晏等縣境171個(gè)村共2405戶(hù)17069人受災(zāi).震中區(qū)域余震不斷，最大余震為1月12日M5.2地震.

已有研究表明，震中附近發(fā)育著NW向祁連山北緣斷裂帶中東段和NWW向海原斷裂帶中西段.祁連山北緣斷裂帶中東段由NW向旱峽—大黃溝斷裂、玉門(mén)斷裂、佛洞廟—紅崖子斷裂、民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂和皇城—雙塔斷裂等組成，分別為河西走廊酒西、酒東、民樂(lè)、武威等新生代中晚期前陸盆地西側(cè)邊界斷裂（Gaudemer et al.，1995；Xu et al.,2010；徐錫偉等，2016）.其中，佛洞廟—紅崖子斷裂地殼縮短速率約為1.4 mm·a-1，垂直抬升速率為1.1 mm·a-1，地表破裂型地震復(fù)發(fā)間隔約為3700年，曾發(fā)生過(guò)公元1609年紅崖子71/4級(jí)地震（Xu et al.,2010；徐錫偉等，2010；Li et al.,2021）；民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂和皇城—雙塔斷裂是民樂(lè)盆地與祁連山之間的主控邊界斷裂，傾向西南，傾角～36°±8°，民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂的全新世垂直滑動(dòng)速率為 2±1 mm·a-1，距今1.36 ka 以來(lái)發(fā)生過(guò)1次地表破裂型地震（Xiong et al.,2017）.GPS監(jiān)測(cè)和地質(zhì)滑動(dòng)速率矢量分析反映出祁連山和河西走廊地區(qū)NE向地殼縮短率介于2 mm·a-1至4 mm·a-1之間（Hetzel et al.,2004,2019；Zhang et al.,2004；Xu et al.,2010；Xiong et al.,2017；Yang et al.,2018；Zhong et al.,2020；Liu et al.,2021）.海原斷裂帶由海原斷裂、古浪斷裂、老虎山斷裂、毛毛山斷裂、金強(qiáng)河斷裂、冷龍嶺斷裂、托萊山斷裂等組成，以左旋走滑為主.冷龍嶺斷裂晚第四紀(jì)左旋滑動(dòng)速率最大可達(dá)19±4 mm·a-1（Lasserre et al.,2002），最小值為6.5±0.7 mm·a-1（Guo et al.,2019a），古地震復(fù)發(fā)間隔為1650±550年，最新一次地表破裂推測(cè)為1927年古浪地震（Guo et al.,2019b）.冷龍嶺斷裂向東分叉為南北兩分支，北支稱(chēng)為古浪斷裂，近東西向展布，左旋滑動(dòng)速率為4.3±0.7 mm·a-1（何文貴等,2010）；南支由金強(qiáng)河斷裂、毛毛山斷裂、老虎山斷裂和海原斷裂等左階斜列而成，階區(qū)分別形成了天祝、景泰等拉分盆地，左旋滑動(dòng)速率介于 12±4 mm·a-1和6.6±2 mm·a-1之間（Lasserre et al.,1999；陳文彬，2003；Yao et al.,2019；Shao et al.,2021）.歷史上，海原斷裂曾發(fā)生過(guò)1920年海原M8.5地震，1927年古浪M8地震在皇城—雙塔斷裂和冷龍嶺斷裂曾發(fā)生過(guò)同震破裂（Gaudemer et al.，1995；Xu et al.,2010；Guo et al.,2019b）.Gaudemer等（1995）把景泰拉分盆地以西老虎山斷裂、毛毛山斷裂、金強(qiáng)河斷裂、冷龍嶺斷裂和托萊山斷裂稱(chēng)為天祝地震空區(qū)，徐錫偉等（2017）利用地震地質(zhì)標(biāo)志把老虎山斷裂、毛毛山斷裂、金強(qiáng)河斷裂、冷龍嶺斷裂和民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂等劃定為祁連山中段高震級(jí)地震危險(xiǎn)區(qū).顯然，發(fā)生在冷龍嶺斷裂西段的門(mén)源地震震級(jí)僅為MW6.6，明顯小于前人對(duì)天?？諈^(qū)或祁連山中段高震級(jí)地震危險(xiǎn)區(qū)的預(yù)期震級(jí)（Gaudemer et al.,1995；徐錫偉等，2017）.因此，對(duì)門(mén)源地震變形特征和發(fā)震構(gòu)造研究將深化認(rèn)識(shí)祁連山中段危險(xiǎn)區(qū)活動(dòng)斷層之間的相互作用，對(duì)進(jìn)一步判定未來(lái)地震趨勢(shì)、高震級(jí)地震監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)等具有十分重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)際減災(zāi)意義.

圖1 門(mén)源地震區(qū)域構(gòu)造背景圖深綠色震源球?yàn)镚lobal Centroid Moment Tensor（GCMT）發(fā)布的歷史地震（1976年1月—2022年1月，MW>5）震源機(jī)制解 （Dziewonski et al.,1981）；紅色震源球?yàn)镚CMT發(fā)布的2022年青海門(mén)源地震的震源機(jī)制解（Dziewonski et al.,1981）；藍(lán)色矩形框表示本文使用的哨兵1號(hào)雷達(dá)影像覆蓋范圍（T26，T128和T33分別表示升軌26，升軌128和降軌33）；淺藍(lán)色矩形框表示高分7號(hào)（G7）影像覆蓋范圍；黑色線(xiàn)段表示該區(qū)域構(gòu)造斷裂（徐錫偉等，2016）；FH：佛洞廟—紅崖子斷裂，QLB：祁連山北緣斷裂，MD：民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂，HC-ST：皇城—雙塔斷裂，SN-QL：肅南—祁連斷裂，TLS:托萊山斷裂，LLL:冷龍嶺斷裂，GL：古浪斷裂，JQH:金強(qiáng)河斷裂，MMS:毛毛山斷裂，LHS:老虎山斷裂，HY：海原斷裂.紫色箭頭為震間GNSS速度場(chǎng)（Wang and Shen,2020）；紅色圓圈表示2012—2022年間中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)（https:∥news.ceic.ac.cn）記錄到的該區(qū)域地震；右上角子圖中品紅色矩形表示圖1范圍.Fig.1 Tectonic background of the Menyuan earthquakeThe dark green beach balls are the focal mechanism solutions of historical earthquakes （1976-01—2022-01,MW>5） released by Global Centroid Moment Tensor （GCMT） （Dziewonski et al.,1981）.The red beach ball is the focal mechanism solution of the 2022 Menyuan Earthquake in Qinghai province,China,from GCMT （Dziewonski et al.,1981）.Blue rectangles show the footprint of Sentinel-1 radar images （T26,T128 and T33 represent ascending track 26,ascending track 128 and descending track 33,respectively）.Light blue rectangle outlines the cover area of Gaofen-7 （G7） image.Active faults in this area are outlined in black lines （Xu et al.，2016）.Abbreviations of FH,QLB,MD,HC-ST,SN-QL,TLS,LLL,GL,JQH,MMS,LHS,HY represent Fudongmiao-Hongyazi fault,North Qilianshan fault,Minle-Damaying fault,Huangcheng-Shuangta fault,Sunan-Qilian fault,Tuolaishan fault,Lenglongling fault,Gulang fault,Jinqianghe fault,Maomaoshan fault,Laohushan fault and Haiyuan fault,respectively.Purple arrows are GNSS velocities from Wang and Shen （2020）.Red circles represent seismicity from 2012 to 2022 recorded by China Seismic Network （CSN）.The magenta rectangle in inset map at top right shows the location of the Fig.1.

目前已有一些2022年門(mén)源地震的發(fā)震斷層模型發(fā)表（李振洪等，2022；Yang et al.,2022;馮萬(wàn)鵬等,2022;Li et al.,2022），這些研究在數(shù)據(jù)使用、模型構(gòu)建、反演結(jié)果等方面均存在一定差異性.針對(duì)這些研究結(jié)果的差異，本文擬圍繞發(fā)震斷層模型的復(fù)雜性、實(shí)際發(fā)震斷層模型與地質(zhì)解譯斷層的差異和冷龍嶺斷裂與托萊山斷裂在門(mén)源地震破裂中的聯(lián)系這幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題開(kāi)展研究，從而更為全面地認(rèn)識(shí)門(mén)源地震的發(fā)震斷層.本文利用歐空局升降軌哨兵1號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，快速獲取了2022年1月8日門(mén)源MW6.6地震的同震形變場(chǎng)，聯(lián)合升降軌數(shù)據(jù)反演發(fā)震斷層參數(shù)和同震滑動(dòng)分布，并根據(jù)單斷層模型InSAR擬合殘差結(jié)果，輔以高分7號(hào)影像解譯的地表破裂和實(shí)地考察成果，構(gòu)建沿走向變化斷層模型，并利用無(wú)人機(jī)野外觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)精確斷層位置，獲取更為真實(shí)的發(fā)震斷層模型；在此基礎(chǔ)上比較了已發(fā)表模型之間的異同，探討了區(qū)域地震危險(xiǎn)性.研究表明，準(zhǔn)確的斷層模型和滑動(dòng)分布結(jié)果是分析發(fā)震斷層與地質(zhì)解譯斷裂一致性的重要保證，同時(shí)對(duì)震區(qū)冷龍嶺斷裂、托萊山斷裂、民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂等之間相互作用及區(qū)域地震危險(xiǎn)性分析具有重要意義.

1 高分7號(hào)同震影像解譯

中國(guó)資源應(yīng)用中心提供了震后應(yīng)急拍攝的國(guó)產(chǎn)高分7號(hào)多光譜衛(wèi)星影像，其空間分辨率為2.6 m，全色影像空間分辨率達(dá)到0.65 m，影像成像時(shí)間為2021年11月30日（震前）和2022年1月8日（震后）.根據(jù)收集到的兩景地震前后遙感影像，分別進(jìn)行了相應(yīng)的影像預(yù)處理操作，包括正射校正、圖像融合、波段組合、影像色彩增強(qiáng)等，最后對(duì)地震前后的高分7號(hào)衛(wèi)星影像進(jìn)行目視解譯，圈定地震造成的地表破裂.在正射融合后的高分7號(hào)遙感影像中，清晰可見(jiàn)位于硫磺溝附近沿冷龍嶺斷裂西段分布、長(zhǎng)約19 km的地震地表破裂帶（稱(chēng)之為主破裂帶），以及位于獅子口溝以西托萊山斷裂東端近東西走向長(zhǎng)約4 km的分支地震地表破裂（圖2）.其中，主破裂帶西端可見(jiàn)連續(xù)地裂縫疊加在一條北西西-南東東走向坡中谷現(xiàn)象（圖2a和b中紅色箭頭所指位置），反映出冷龍嶺斷裂西段南側(cè)有垂直隆升現(xiàn)象；主破裂帶中東段為積雪覆蓋的山體部分，同樣形成了線(xiàn)性展布的地表和冰面不連續(xù)張剪切裂隙和擠壓鼓包（圖2c、d、e、f）.

2 同震形變場(chǎng)獲取與建模

2.1 InSAR同震形變場(chǎng)

利用哨兵1號(hào)升降軌雷達(dá)影像進(jìn)行干涉處理獲得了門(mén)源地震的同震形變場(chǎng)（表1，圖3）.其中，升軌26和降軌33震前數(shù)據(jù)均為2021年12月29日拍攝，震后數(shù)據(jù)均為2022年1月10日拍攝，升軌128為2022年1月5日震前數(shù)據(jù)，震后數(shù)據(jù)為2022年1月17日拍攝.該區(qū)域植被覆蓋較少，干涉對(duì)相干性較好.數(shù)據(jù)處理采用GAMMA軟件（Wegnüller et al.,2016），利用二軌法獲取升降軌同震干涉結(jié)果，對(duì)干涉結(jié)果進(jìn)行多視處理以增強(qiáng)信噪比，使用SRTM 90 m分辨率的DEM數(shù)據(jù)（Farr et al.,2007）模擬和去除地形相位影響，利用最小費(fèi)用流算法對(duì)干涉圖進(jìn)行解纏（Chen and Zebker,2000），將解纏后的干涉圖進(jìn)行地理編碼.利用雙線(xiàn)性函數(shù)對(duì)非形變區(qū)域的InSAR數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，以及使用線(xiàn)性函數(shù)擬合InSAR觀(guān)測(cè)值和地形之間的關(guān)系來(lái)改正InSAR觀(guān)測(cè)中的軌道和大氣延遲誤差（Feng et al.,2019）.InSAR同震干涉圖顯示冷龍嶺斷裂西段沿線(xiàn)存在清晰的地表同震形變.連續(xù)的近東西走向的非對(duì)稱(chēng)蝴蝶狀形變條紋所勾勒的斷層走向基本與地質(zhì)解譯的冷龍嶺斷裂跡線(xiàn)相一致，表明門(mén)源地震的發(fā)震斷層是冷龍嶺斷裂西段.升降軌數(shù)據(jù)顯示出相反的形變特征（圖3），表明門(mén)源地震破裂造成的地表形變以水平運(yùn)動(dòng)為主.兩個(gè)InSAR升軌數(shù)據(jù)的同震視線(xiàn)向位移范圍分別為-72.4～37.4 cm（升軌26）和-56.7～39.7 cm（升軌128），降軌視線(xiàn)向位移范圍為-49.4～47.2 cm（降軌33）.其中InSAR升軌26數(shù)據(jù)并未完全覆蓋整個(gè)地震破裂區(qū)域，僅記錄到地震破裂西部的部分地表形變.降軌33和升軌128完整覆蓋了地震破裂區(qū)域，但在形變中心區(qū)域都存在一定程度的失相干現(xiàn)象（圖3）.

2.2 同震垂直與水平形變場(chǎng)

為了更直觀(guān)地顯示門(mén)源地震的地表形變，我們利用升降軌InSAR觀(guān)測(cè)值（升軌128和降軌33）反演地表的準(zhǔn)東西向和準(zhǔn)垂直向同震形變場(chǎng).由于雷達(dá)衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道為近極地軌道，即飛行方向接近南北向，因此InSAR的視線(xiàn)向觀(guān)測(cè)量對(duì)地表的南北向位移最不敏感，對(duì)地表垂直位移最為敏感，東西向位移次之（Fialko et al.,2001）.基于InSAR視線(xiàn)向位移這一特征，以及考慮到門(mén)源地震為近東西向走滑地震事件，這里假設(shè)地表南北向位移為0.通過(guò)升降軌InSAR這兩個(gè)不同視角的觀(guān)測(cè)值，可以獲得準(zhǔn)東西向和準(zhǔn)垂直向同震形變場(chǎng) （Fujiwara et al.,2000;Wen et al.,2016）.反演結(jié)果顯示地表位移以東西向形變?yōu)橹?，且主形變區(qū)域可見(jiàn)大量垂直位移（圖4a和b）.其中，冷龍嶺斷裂南側(cè)大梁山山體可見(jiàn)明顯抬升，抬升量約20 cm左右，托萊山東端南部山體可見(jiàn)山體沉降，沉降量約為10 cm左右.結(jié)果顯示準(zhǔn)東西向位移范圍為-68.6～78.0 cm,準(zhǔn)垂直向位移范圍為-27.9～24.2 cm.從二維位移剖面中可以看出沿CD剖線(xiàn)30 km至50 km處存在明顯的地表抬升變形（圖4d），正好對(duì)應(yīng)于冷龍嶺斷裂南側(cè)大梁山山體，表明冷龍嶺斷裂面略微向南傾，不僅以左旋走滑為主，還存在一定擠壓縮短分量，與高分7號(hào)影像中顯示的冷龍嶺斷裂西段南側(cè)有垂直隆升現(xiàn)象相吻合（圖2b）.

圖2 高分7號(hào)遙感影像解譯的地表破裂結(jié)果圖紅色線(xiàn)段表示解譯獲得的地表破裂跡線(xiàn)，淡藍(lán)色實(shí)線(xiàn)表示河流.藍(lán)色線(xiàn)段表示本文利用InSAR觀(guān)測(cè)確定的斷層模型地表跡線(xiàn).紅色五角星表示2022年青海門(mén)源地震震中位置.（a、b、c、d、e、f）分別對(duì)應(yīng)主圖中綠色矩形框選中區(qū)域內(nèi)解譯、紅色箭頭標(biāo)出的地表破裂位置.Fig.2 Surface rupture interpreted by Gaofen-7 imageThe red lines represent coseismic surface rupture detected from the image,and the light blue lines denote rivers.Blue line represents fault trace determined by InSAR data.Red star shows the epicenter of the 2022 Menyuan （Qinghai） earthquake.（a,b,c,d,e and f） present the selected area in green rectangle boxes in main figure,where the red arrows indicate the locations of surface rupture.

表1 本文使用的哨兵1號(hào)影像干涉對(duì)Table 1 Sentinel-1 interferometric pairs used in this paper

圖3 InSAR同震形變場(chǎng)和均一斷層模型反演結(jié)果（a）、（d）和（g）分別為升軌26、降軌33和升軌128的InSAR觀(guān)測(cè)值；（b）、（e）和（h）為均一斷層滑動(dòng)模型預(yù)測(cè)值；（c）、（f）和（i）為模型擬合殘差值.黑色實(shí)線(xiàn)為該區(qū)域的構(gòu)造斷裂（徐錫偉等，2016）；LLL:冷龍嶺斷裂，TLS:托萊山斷裂，SN-QL：肅南—祁連斷裂，MD：民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂，HC-ST：皇城—雙塔斷裂，MY：門(mén)源斷裂.紅色虛線(xiàn)段表示高分7號(hào)影像解譯得到的地表破裂；（a）、（d）、（g）中黑色矩形框?yàn)榫粩鄬幽Ｐ偷牡乇硗队?圖中的形變值以間隔12 cm進(jìn)行了重纏繞.Fig.3 InSAR coseismic deformation field and inversion results of uniform slip model（a）,（d） and （g） are observed line-of-sight （LOS） displacement map from ascending track 26,descending track 33 and ascending track 128,respectively.（b）,（e） and （h） are model prediction of uniform slip model.（c）,（f） and （i） are residual values of model fitting.Black lines denote active faults in this region （Xu et al.，2016）.Abbreviation of LLL,TLS,SN-QL,MD,HC-ST,MY represent Lenglongling fault,Tuolaishan fault,Sunan-Qilian fault,Minle-Damaying fault,Huangcheng-Shuangta fault and Menyuan fault,respectively.Red dotted line denotes surface rupture extracted from Gaofen-7 image.Black rectangular box in （a）,（d）,（g） is the surface projection of the uniform slip model.The deformation map was rewrapped with an interval of 12 cm.

圖4 同震形變場(chǎng).（a） 準(zhǔn)東西向位移場(chǎng)；（b） 準(zhǔn)垂直向位移場(chǎng)；（c）、（d） 分別為沿著（a）和（b）中剖線(xiàn)AB和CD的二維位移向量（a）和（b）中黑色線(xiàn)段表示該區(qū)域構(gòu)造斷裂（徐錫偉等，2016）.Fig.4 Surface displacement of quasi-eastward （a） and quasi-vertical （b） components.（c） and （d） are two-dimensional displacement vectors along section lines AB and CD in （a） and （b）,respectivelyBlack lines in （a） and （b） denote active faults in this region （Xu et al.，2016）.

2.3 單斷層建模

準(zhǔn)確的發(fā)震斷層參數(shù)將有利于進(jìn)一步理解區(qū)域構(gòu)造之間的關(guān)聯(lián)性.我們首先采用單斷層模型進(jìn)行建模，利用兩步法聯(lián)合反演InSAR升降軌數(shù)據(jù)；第一步，利用非線(xiàn)性反演約束斷層位置和幾何形態(tài)；第二步，利用線(xiàn)性反演獲取斷層面滑動(dòng)分布特征（Wright et al.,1999;Funning et al.,2007）.數(shù)據(jù)建模采用彈性均勻半空間下的矩形位錯(cuò)模型（Okada,1985）.為了提高反演效率，利用基于分辨率的采樣方法對(duì)干涉影像進(jìn)行降采樣（Lohman and Simons,2005），獲取到降采樣的InSAR觀(guān)測(cè)值個(gè)數(shù)分別為304個(gè)（升軌26）、554個(gè)（降軌33）和632個(gè)（升軌128）.利用1-D協(xié)方差函數(shù)對(duì)降采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行定權(quán)（Parsons et al.,2006）.

在確定發(fā)震斷層位置和幾何形態(tài)過(guò)程中，采用基于貝葉斯理論的大地測(cè)量反演軟件（Geodetic Bayesian Inversion software,GBIS）進(jìn)行非線(xiàn)性反演（Bagnardi and Hooper,2018）.GBIS軟件采用馬爾科夫鏈蒙特卡洛和Metropolis-Hasting算法計(jì)算每個(gè)未知參數(shù)的后驗(yàn)概率分布:

（1）

其中，d表示觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，m表示模型參數(shù)，p（m|d）表示后驗(yàn)概率，p（d|m）表示似然函數(shù)，p（m）表示模型先驗(yàn)信息，p（d）表示一個(gè)與參數(shù)m不相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化常數(shù).

在聯(lián)合升降軌InSAR數(shù)據(jù)進(jìn)行均一斷層模型反演時(shí)，我們依據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（United States Geological Survey，USGS）給出的震源機(jī)制解，設(shè)定斷層參數(shù)反演的初值和區(qū)間.由于USGS給出了兩個(gè)可能的斷層節(jié)面解，需要對(duì)這兩個(gè)候選斷層節(jié)面進(jìn)行初步判斷.通過(guò)觀(guān)察InSAR同震形變場(chǎng)，斷層破裂走向近東西向，可以排除震源機(jī)制解中第二個(gè)節(jié)面的結(jié)果（走向14°）.均一斷層反演結(jié)果顯示門(mén)源地震的發(fā)震斷層走向?yàn)?06.5°，傾向?yàn)?0.4°，滑動(dòng)角3.7°.均一斷層模型得到的升降軌觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的均方根誤差分別為4.9 cm、3.7 cm和4.5 cm（圖3）.利用InSAR觀(guān)測(cè)確定的地震矩震級(jí)為MW6.6，該結(jié)果與地震機(jī)構(gòu)給出的結(jié)果基本一致（表2）.

表2 2022年青海門(mén)源地震震源參數(shù)Table 2 Source parameters of the 2022 Menyuan （Qinghai） earthquake

為了得到發(fā)震斷層面更為具體的滑動(dòng)分布特征，我們對(duì)斷層面進(jìn)行擴(kuò)展和剖分，并進(jìn)一步反演斷層面滑動(dòng)分布.首先將非線(xiàn)性反演中得到的斷層位置、走向和傾向進(jìn)行固定，然后沿?cái)鄬用孀呦驅(qū)鄬娱L(zhǎng)度擴(kuò)展至30 km，沿?cái)鄬用鎯A向?qū)鄬訉挾葦U(kuò)展至20 km，并進(jìn)一步將斷層面剖分成1 km×1 km的小矩形片.構(gòu)建同震滑動(dòng)分布反演觀(guān)測(cè)方程（Feng et al.,2018,2020;Wen et al.,2021）：

（2）

同震滑動(dòng)分布反演結(jié)果顯示，斷層滑動(dòng)主要分布在深度0～7.9 km范圍內(nèi)，最大滑動(dòng)量達(dá)到3.6 m，位于2.5 km深度（圖5）.分布式滑動(dòng)模型顯示斷層破裂主要以走滑為主兼少量逆沖分量，矩震級(jí)為MW6.6.升降軌觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)擬合的均方根誤差分別為3.8 cm（升軌26）、4.1cm（降軌33）和2.7 cm（升軌128）（圖6）.

2.4 沿?cái)鄬幼呦蜃兓Ｐ?/h3>

從圖3和圖6中可以看出，單斷層模型對(duì)InSAR數(shù)據(jù)的擬合殘差主要位于斷層沿走向的兩端.通過(guò)比較分布式斷層模型地表投影跡線(xiàn)與高分7號(hào)影像解譯的地表破裂（圖5d），顯示分布式斷層模型中段（約10 km長(zhǎng)）與地表破裂走向較為一致，斷層模型西段則是在地表破裂的基礎(chǔ)上向西延伸了8 km左右，斷層模型東段與地表破裂存在約17°夾角.地表破裂在斷層模型東段位置存在沿走向變化特征，該位置也是模型擬合殘差最為突出之處，同時(shí)單斷層模型未考慮分支破裂的影響.

野外考察資料和高分7號(hào)衛(wèi)星遙感影像均發(fā)現(xiàn)震中區(qū)域存在地表破裂，表明門(mén)源地震破裂達(dá)到地表.為了進(jìn)一步改進(jìn)模型在斷層兩端和地表投影跡線(xiàn)附近的擬合情況，根據(jù)分布式斷層模型擬合殘差，輔以高分7號(hào)影像解譯的地表破裂，勾勒出斷層?xùn)|段沿走向變化特征，并以此建立新的模型，同時(shí)野外考察顯示在托萊山斷裂東端亦發(fā)現(xiàn)了地表破裂（圖7d、e），應(yīng)考慮將托萊山斷裂東端加入建模.在建立新模型的過(guò)程中，我們希望解決以下關(guān)鍵問(wèn)題：（1）斷層模型東段沿走向變化特征是否可以通過(guò)InSAR觀(guān)測(cè)進(jìn)行確定；（2）斷層模型西段可以沿冷龍嶺斷裂向西擴(kuò)展至何處；（3）門(mén)源地震破裂期間托萊山斷裂與冷龍嶺斷裂是否貫通連接起來(lái).

圖7 三個(gè)不同斷層模型場(chǎng)景（a） 斷層模型場(chǎng)景1；（b） 斷層模型場(chǎng)景2；（c） 斷層模型場(chǎng)景3.（d）、（e）為托萊山斷裂東端野外考察發(fā)現(xiàn)的地表破裂.Fig.7 Three scenarios of fault model（a）,（b） and （c） denote scenario 1,2,3 of fault model,respectively.（d） and （e） show the surface rupture observed in east end of Tuolaishan fault.

為了解決以上三個(gè)問(wèn)題，我們構(gòu)建了三個(gè)不同的斷層模型場(chǎng)景：（1）在分布式斷層模型中段基礎(chǔ)上，將斷層模型東段走向進(jìn)行調(diào)整，依據(jù)分布式斷層模型對(duì)InSAR觀(guān)測(cè)值的擬合殘差圖，將固定斷層走向改為沿走向變化，將斷層模型西段調(diào)整為從斷層中段西端連接至托萊山斷裂的分支破裂處（圖7a）；（2）在分布式斷層模型中段基礎(chǔ)上，將斷層模型東段固定走向調(diào)整為沿走向變化，將斷層模型西段沿分布式斷層模型中段走向向西擴(kuò)展至地表破裂末端（圖7b）；（3）將斷層模型場(chǎng)景2中的斷層向西擴(kuò)展2 km，同時(shí)將斷層模型中段與托萊山斷裂處的分支破裂連接起來(lái)并向西擴(kuò)展1 km（圖7c）.根據(jù)新構(gòu)建的斷層地表投影跡線(xiàn)，分別沿?cái)鄬盂E線(xiàn)走向和沿垂直于該跡線(xiàn)的平均走向角方向進(jìn)行斷層面拓展，斷層傾角采用上文非線(xiàn)性反演確定的斷層傾角值，將得到的非平面斷層進(jìn)一步剖分成近似1 km×1 km的小矩形片.采用線(xiàn)性反演方法得到沿走向變化斷層模型的滑動(dòng)分布特征.反演結(jié)果顯示，斷層模型東段沿走向變化特征的加入能夠進(jìn)一步消除單斷層模型中該區(qū)域的擬合殘差（圖8、10、12）.通過(guò)比較斷層模型場(chǎng)景1、2、3的反演結(jié)果，可以得出斷層模型西段沿冷龍嶺斷裂向西擴(kuò)展是必要的，且至少向西擴(kuò)展12 km（圖11、13）.圖9、13顯示斷層面上存在兩個(gè)主要滑動(dòng)區(qū)域，兩個(gè)滑動(dòng)區(qū)域形成連接的位置正位于冷龍嶺斷裂轉(zhuǎn)向托萊山斷裂的位置，可以推測(cè)托萊山斷裂東端與冷龍嶺斷裂西段很可能在門(mén)源地震破裂中形成了深部貫連.從斷層模型場(chǎng)景3的反演結(jié)果可以看出（圖12），將斷層沿冷龍嶺斷裂向西擴(kuò)展，并將托萊山斷裂加入斷層建模能進(jìn)一步消除以上其他模型在托萊山斷裂附近的擬合殘差，該模型進(jìn)一步擬合了觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，升降軌觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的均方根誤差分別為0.8 cm（升軌26）、0.8 cm（降軌33）和1.9 cm（升軌128），極大改進(jìn)了對(duì)升降軌觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的擬合度.主斷層存在兩個(gè)主要滑動(dòng)區(qū)域，分界點(diǎn)位于斷層?xùn)|段出現(xiàn)沿走向變化處，最大滑動(dòng)量3.8 m，位于1.5 km深度；分支斷層同樣存在兩處明顯滑動(dòng)區(qū)域（圖13e），左側(cè)淺部滑動(dòng)與高分7號(hào)解譯的分支破裂位置一致，右側(cè)深部滑動(dòng)與冷龍嶺斷裂西段滑動(dòng)形成貫通式連接.

圖8 斷層模型場(chǎng)景1反演結(jié)果（a）、（d）和（g）分別為升軌26、降軌33和升軌128的InSAR觀(guān)測(cè)值；（b）、（e）和（h）為斷層模型預(yù)測(cè)值；（c）、（f）和（i）為模型擬合殘差值.黑色實(shí)線(xiàn)為該區(qū)域的構(gòu)造斷裂（徐錫偉等，2016）；紅色虛線(xiàn)段表示高分7號(hào)影像解譯得到的地表破裂；（a）、（d）、（g）中黑色虛線(xiàn)矩形框?yàn)閿鄬幽Ｐ偷牡乇硗队?，藍(lán)色實(shí)線(xiàn)為斷層地表投影跡線(xiàn).圖中的形變值以間隔12 cm進(jìn)行了重纏繞.Fig.8 Inversion results of scenario 1 of fault model（a）,（d） and （g） are observed LOS displacement map from ascending track 26,descending track 33 and ascending track 128,respectively.（b）,（e） and （h） are fault model prediction.（c）,（f） and （i） are residual values of model fitting.Black lines denote active faults in this region （Xu et al.，2016）.Red dotted line denotes surface rupture extracted from Gaofen-7 image.Black rectangular box with dotted line in （a）,（d）,（g） is the surface projection of the fault model,and blue line is the surface projection of the fault trace.The deformation map was rewrapped with an interval of 12 cm.

圖9 斷層模型場(chǎng)景1同震滑動(dòng)分布結(jié)果（a），其中白色線(xiàn)為間隔1 m的斷層滑動(dòng)量等值線(xiàn)，灰色箭頭為斷層滑動(dòng)方向；（b）和（c）分別為地震矩沿?cái)鄬幼呦蚝蜕疃确较虻姆植迹唬╠）為斷層模型展布，其中藍(lán)色線(xiàn)段為斷層地表投影跡線(xiàn)，黑色實(shí)線(xiàn)為該區(qū)域的構(gòu)造斷裂（徐錫偉等，2016），紅色虛線(xiàn)段表示高分7號(hào)影像解譯得到的地表破裂Fig.9 Coseismic slip distribution of scenario 1 of fault model （a）.The white contours represent coseismic slip at intervals of 1 m,and the gray arrows indicate the rake of the coseismic slip.（b） and （c） are the geodetic moment distribution along strike and depth,respectively.（d） denotes the layout of the fault model.Blue line is the surface projection of the fault trace.Black lines denote active faults in this region （Xu et al.，2016）.Red dotted line denotes surface rupture extracted from Gaofen-7 image

圖13 斷層模型場(chǎng)景3同震滑動(dòng)分布結(jié)果（a）主斷層滑動(dòng)分布；（b）和（c）分別為地震矩沿?cái)鄬幼呦蚝蜕疃确较虻姆植?；（d）為斷層模型展布，其中藍(lán)色線(xiàn)段為斷層地表投影跡線(xiàn)，黑色實(shí)線(xiàn)為該區(qū)域的構(gòu)造斷裂（徐錫偉等，2016），紅色虛線(xiàn)段表示高分7號(hào)影像解譯得到的地表破裂；（e）分支斷層滑動(dòng)分布，其中白色線(xiàn)為間隔1 m的斷層滑動(dòng)量等值線(xiàn)，灰色箭頭為斷層滑動(dòng)方向.Fig.13 Coseismic slip distribution of scenario 3 of fault model（a） Slip distribution of main fault;（b） and （c） are the geodetic moment distribution along strike and depth,respectively;（d） denotes the layout of the fault model.Black lines denote active faults in this region （Xu et al.，2016）.Blue line is the surface projection of the fault trace.Red dotted line denotes surface rupture extracted from Gaofen-7 image；（e） Slip distribution of secondary fault.The white contours represent coseismic slip at intervals of 1 m,and the gray arrows indicate the rake of the coseismic slip.

圖14 （a） 無(wú)人機(jī)野外調(diào)查獲取的地震地表破裂跡線(xiàn)（綠色線(xiàn)段）;（b）為斷層模型場(chǎng)景3（藍(lán)色線(xiàn)段）和高分7號(hào)影像解譯得到的地表破裂（紅色線(xiàn)段）以及無(wú)人機(jī)野外調(diào)查獲取的地震地表破裂跡線(xiàn)（綠色線(xiàn)段）的相對(duì)位置；（c）為依據(jù)無(wú)人機(jī)野外調(diào)查獲取的地震地表破裂跡線(xiàn)構(gòu)建的斷層模型（藍(lán)色線(xiàn)段）Fig.14 （a） Surface rupture obtained by unmanned aerial vehicle （UAV） field survey （green line）;（b） shows the relative locations of fault model of scenario 3 （blue line）,surface rupture interpreted from Gaofen-7 image （red line） and UAV field survey （green line）;（c） shows fault model （blue line） constructed based on UAV field survey

為進(jìn)一步探究精細(xì)的地表破裂觀(guān)測(cè)對(duì)InSAR建模的影響，我們利用無(wú)人機(jī)野外調(diào)查獲取的地震地表破裂跡線(xiàn)（圖14a）來(lái)約束斷層模型地表跡線(xiàn)，構(gòu)建沿走向變化斷層模型，反演同震滑動(dòng)分布.從圖14b可以看出，無(wú)人機(jī)野外調(diào)查與高分7號(hào)觀(guān)測(cè)確定的地表跡線(xiàn)較為一致，無(wú)人機(jī)觀(guān)測(cè)獲取的地表跡線(xiàn)在沿冷龍嶺斷裂方向較為連續(xù)，且勾勒出兩處拉張結(jié)構(gòu)；兩者確定的分支破裂也較為一致，近東西走向的分支破裂距離冷龍嶺斷裂西段約10 km.無(wú)人機(jī)觀(guān)測(cè)確定的分支破裂長(zhǎng)度約為3.5 km，分支破裂沿托萊山斷裂向東擴(kuò)展可與位于冷龍嶺斷裂西段的主破裂相連接.反演結(jié)果表明，主斷層存在三個(gè)明顯的滑動(dòng)區(qū)域（圖15），最大滑動(dòng)量3.7 m，位于5.4 km深度，西部和中部滑動(dòng)區(qū)域的連接處位于地表跡線(xiàn)勾勒出的西側(cè)拉張結(jié)構(gòu)處，中部和東部滑動(dòng)區(qū)域的連接處位于地表跡線(xiàn)勾勒出的東側(cè)拉張結(jié)構(gòu)處，推測(cè)這兩處局部拉張結(jié)構(gòu)阻礙了地震的連續(xù)破裂.沿托萊山斷裂的分支斷層上呈現(xiàn)一狹長(zhǎng)的條帶狀滑動(dòng)分布，主要滑動(dòng)位于2～4 km深度，斷層?xùn)|側(cè)滑動(dòng)可能與主斷層滑動(dòng)在深部貫通.該模型能較好擬合觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)（圖16），升降軌觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的均方根誤差分別為2 cm（升軌26）、0.8 cm（降軌33）和2.1 cm（升軌128）.

綜合分析以上模型，冷龍嶺斷裂西段需要在原來(lái)地質(zhì)解譯的斷層數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上至少向西擴(kuò)展12 km，斷層模型東段加入沿走向變化特征能夠更好擬合觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，地質(zhì)解譯的冷龍嶺斷裂在該處的走向需要根據(jù)斷層模型進(jìn)行調(diào)整；托萊山斷裂在門(mén)源地震中發(fā)生了破裂，斷裂東端與冷龍嶺斷裂西段在深部貫通.通過(guò)InSAR反演確定的最優(yōu)模型（斷層模型場(chǎng)景3）與利用無(wú)人機(jī)觀(guān)測(cè)約束的斷層模型相比，兩者整體較為一致，僅斷層西段存在一個(gè)側(cè)向的偏移，這種差異性帶來(lái)了不同的斷層滑動(dòng)特征，數(shù)據(jù)擬合度方面InSAR反演確定的最優(yōu)模型占優(yōu)，推測(cè)實(shí)際的斷層位置可能與地表破裂跡線(xiàn)在某些位置并不完全一致.不同斷層模型反演結(jié)果的差異性也在一定程度上體現(xiàn)了大地測(cè)量觀(guān)測(cè)在門(mén)源地震破裂中的約束能力.

3 討論

3.1 與已有斷層模型結(jié)果比較

目前已有一些2022年門(mén)源地震的發(fā)震斷層模型發(fā)表（李振洪等，2022；Yang et al.,2022;馮萬(wàn)鵬等,2022;Li et al.,2022）.比較和分析發(fā)現(xiàn)，這些模型在斷層地表跡線(xiàn)（圖17）、最大滑動(dòng)量以及滑動(dòng)分布特征等方面均存在差異.李振洪等（2022）以光學(xué)解譯的地表破裂結(jié)果作為參照，結(jié)合InSAR同震形變場(chǎng)將發(fā)震斷層模型設(shè)置為兩個(gè)斷層，并固定斷層走向?yàn)?04°和109°，反演確定了兩個(gè)斷層的長(zhǎng)度、寬度和傾角，結(jié)果顯示子斷層最大滑動(dòng)量為3.5 m，位于深度4 km處；Yang 等（2022）根據(jù)SAR偏移量跟蹤結(jié)果確定了發(fā)震斷層地表跡線(xiàn)，假設(shè)斷層傾角為82°、斷層最大深度為20 km建立斷層模型，反演確定了斷層滑動(dòng)分布，結(jié)果顯示最大滑動(dòng)量為～3.5 m；馮萬(wàn)鵬等（2022）基于SAR強(qiáng)度數(shù)據(jù)的亞像素偏移結(jié)果手動(dòng)確定了兩條主要斷層分支的地表跡線(xiàn)，采用余震重定位結(jié)果約束兩個(gè)斷層的傾角為70°和88°，構(gòu)建斷層模型，反演確定了斷層滑動(dòng)分布，最大滑動(dòng)量約3 m，位于深度4 km處；Li 等（2022）根據(jù)SAR偏移量跟蹤結(jié)果初步確定模型采用兩個(gè)斷層，通過(guò)設(shè)置走向搜索區(qū)間（105°～120°）和傾角搜索區(qū)間（80°～100°），反演確定了兩個(gè)斷層的位置、幾何參數(shù)和分布式滑動(dòng)模型，顯示最大滑動(dòng)量為3.5 m，位于深度4 km處.

在InSAR數(shù)據(jù)使用方面，李振洪等（2022）和Yang等（2022）僅采用了升軌26和降軌33觀(guān)測(cè)，其中升軌26僅覆蓋了部分同震破裂區(qū)域；馮萬(wàn)鵬等（2022）、Li等（2022）和本文中加入了升軌128觀(guān)測(cè)，該觀(guān)測(cè)完整記錄了同震形變；在發(fā)震斷層地表跡線(xiàn)確定方面，李振洪等（2022）參考了光學(xué)和InSAR觀(guān)測(cè)，Yang等（2022）和馮萬(wàn)鵬等（2022）參考了SAR偏移量結(jié)果，Li 等（2022）通過(guò)InSAR數(shù)據(jù)反演確定；本文首先通過(guò)數(shù)據(jù)反演確定單斷層模型，進(jìn)一步參考單斷層模型擬合殘差、高分7號(hào)觀(guān)測(cè)的地表破裂和地質(zhì)解譯的斷層數(shù)據(jù)確定最終的發(fā)震斷層模型，并進(jìn)一步利用無(wú)人機(jī)野外觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)約束斷層位置，獲取更為真實(shí)的發(fā)震斷層模型；盡管已發(fā)表模型和本文結(jié)果均顯示斷層最大滑動(dòng)量在3.5 m左右，但在深度上存在一定差異，這主要是由于不同模型中斷層跡線(xiàn)的差異性造成的.由于使用的InSAR數(shù)據(jù)、斷層模型、平滑參數(shù)、權(quán)比因子等不同，致使不同模型給出的滑動(dòng)分布和數(shù)據(jù)擬合結(jié)果存在差異.

本文提供的斷層模型不僅利用了已有區(qū)域地震構(gòu)造圖資料，還充分利用高分衛(wèi)星影像和震區(qū)無(wú)人機(jī)拍攝影像，發(fā)震斷層模型更為真實(shí)、客觀(guān)，據(jù)此獲得的斷層滑動(dòng)分布更加準(zhǔn)確、可靠，可得到蘭新鐵路大梁隧道及其鄰近地段的變形測(cè)量的證實(shí).大梁隧道在硫磺溝南山坡地帶以50°角度穿越冷龍嶺斷裂西段門(mén)源地震地表破裂帶，實(shí)測(cè)同震左旋錯(cuò)動(dòng)量約1.8 m，垂直（逆）錯(cuò)動(dòng)量約0.31 m，與反演結(jié)果完全一致（圖15）.因此，可利用這一斷層模型和斷層滑移分布對(duì)震區(qū)附近的地震危險(xiǎn)性做進(jìn)一步討論.

圖15 依據(jù)無(wú)人機(jī)野外調(diào)查觀(guān)測(cè)構(gòu)建的斷層模型同震滑動(dòng)分布結(jié)果（a）主斷層滑動(dòng)分布，白色線(xiàn)為間隔1 m的斷層滑動(dòng)量等值線(xiàn)，灰色箭頭為斷層滑動(dòng)方向；（b）和（c）分別為地震矩沿?cái)鄬幼呦蚝蜕疃确较虻姆植?；（d）為斷層模型展布，其中黑色點(diǎn)為大梁隧道錯(cuò)動(dòng)點(diǎn)位置，藍(lán)色線(xiàn)段為斷層地表投影跡線(xiàn)，黑色實(shí)線(xiàn)為該區(qū)域的構(gòu)造斷裂（徐錫偉等，2016），綠色線(xiàn)段表示無(wú)人機(jī)野外調(diào)查解譯得到的地表破裂；（e） 分支斷層滑動(dòng)分布.Fig.15 Coseismic slip distribution of fault model which is constructed based on UAV field survey（a） Slip distribution of main fault.The white contours represent coseismic slip at intervals of 1 m,and the gray arrows indicate the rake of the coseismic slip.（b） and （c） are the geodetic moment distribution along strike and depth,respectively.（d） denotes the layout of the fault model.Black dot is the deformation position of the Daliang tunnel.Black lines denote active faults in this region （Xu et al.，2016）.Blue line is the surface projection of the fault trace.Green line denotes surface rupture extracted from UAV field survey.（e） Slip distribution of secondary fault.

圖16 依據(jù)無(wú)人機(jī)野外調(diào)查觀(guān)測(cè)構(gòu)建的斷層模型反演結(jié)果（a）、（d）和（g）分別為升軌26、降軌33和升軌128的InSAR觀(guān)測(cè)值；（b）、（e）和（h）為斷層模型預(yù)測(cè)值；（c）、（f）和（i）為模型擬合殘差值.黑色實(shí)線(xiàn)為該區(qū)域的構(gòu)造斷裂（徐錫偉等，2016）；紅色虛線(xiàn)段表示高分7號(hào)影像解譯得到的地表破裂；（a）、（d）、（g）中黑色虛線(xiàn)矩形框?yàn)閿鄬幽Ｐ偷牡乇硗队埃{(lán)色實(shí)線(xiàn)為斷層地表投影跡線(xiàn).圖中的形變值以間隔12 cm進(jìn)行了重纏繞.Fig.16 Inversion results of fault model which is constructed based on UAV field survey（a）,（d） and （g） are observed LOS displacement map from ascending track 26,descending track 33 and ascending track 128,respectively.（b）,（e） and （h） are fault model prediction.（c）,（f） and （i） are residual values of model fitting.Black lines denote active faults in this region （Xu et al.，2016）.Red dotted line denotes surface rupture extracted from Gaofen-7 image.Black rectangular box with dotted line in （a）,（d）,（g） is the surface projection of the fault model,and blue line is the surface projection of the fault trace.The deformation map was rewrapped with an interval of 12 cm.

3.2 同震庫(kù)侖應(yīng)力變化

為探索同震斷層破裂引起的震中區(qū)域應(yīng)力變化，利用InSAR確定的同震滑動(dòng)分布模型作為輸入（圖13），在均勻彈性半空間中使用邊界元方法計(jì)算同震庫(kù)侖應(yīng)力變化（Lin and Stein,2004;Toda et al.,2011）.計(jì)算使用的有效摩擦系數(shù)為0.4，接收斷層走向與主震方向一致.圖18為深度3 km和沿垂直于斷層跡線(xiàn)剖面AB的庫(kù)侖應(yīng)力計(jì)算結(jié)果.結(jié)果表明，主破裂區(qū)近南北和近東西方向庫(kù)侖應(yīng)力增大，西北和東南以及東北和西南區(qū)域庫(kù)侖應(yīng)力減小.截面圖顯示地震破裂造成斷層跡線(xiàn)下0～10 km深度區(qū)域庫(kù)侖應(yīng)力減小，主震破裂區(qū)域下方的庫(kù)侖應(yīng)力增加（圖18）.門(mén)源地震破裂增加了震中區(qū)域10 km以下地殼的靜態(tài)庫(kù)侖應(yīng)力載荷.因此，附近民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂、托萊山斷裂和冷龍嶺斷裂中段或1927年古浪地震未破裂段未來(lái)地震危險(xiǎn)性值得特別關(guān)注.

圖17 不同斷層模型結(jié)果比較（a）、（b）、（c）、（d）中的斷層模型分別來(lái)自李振洪等（2022）、Yang等（2022）、馮萬(wàn)鵬等（2022）、Li等（2022）.Fig.17 Comparison of different fault modelsFault models in （a）,（b）,（c）,（d） are from Li et al.（2022）,Yang et al.（2022）,Feng et al.（2022）,Li et al.（2022）.

圖18 同震庫(kù)侖應(yīng)力變化與近期地震危險(xiǎn)區(qū)黑色虛線(xiàn)矩形框?yàn)楸疚腎nSAR確定的斷層模型的地表投影，紅色實(shí)線(xiàn)為斷層地表投影跡線(xiàn).左下圖為沿剖線(xiàn)AB的庫(kù)侖應(yīng)力變化剖面，其中紅色實(shí)線(xiàn)表示斷層.紅色原點(diǎn)表示1927年古浪地震震中位置；紅色虛線(xiàn)橢圓表示震中附近民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂、托萊山斷裂和冷龍嶺斷裂中段或1927年古浪地震未破裂段未來(lái)地震危險(xiǎn)性值得特別關(guān)注區(qū)域.Fig.18 Coseismic Coulomb stress change and recent earthquake risk regionThe black rectangular box with dotted line denotes the surface projection of the fault model determined by InSAR data,and the red line is the surface projection of fault trace.The Coulomb stress profile along the section line AB is shown in the lower left,where red line represent fault.The red dot indicates the epicenter of the 1927 Gulang earthquake.The red ellipses with dotted line ouline the potential earthquake risk region of Minle-Damaying fault,Tuolaishan fault and central section of Lenglongling fault （i.e.,the unbroken section of Gulang earthquake in 1927） in future.

4 結(jié)論

本文利用哨兵1號(hào)雷達(dá)影像和高分7號(hào)遙感數(shù)據(jù)對(duì)2022年青海門(mén)源地震的同震形變和發(fā)震構(gòu)造進(jìn)行了研究.聯(lián)合InSAR升降軌觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)反演了發(fā)震斷層的幾何形態(tài)和斷層滑動(dòng)分布特征，結(jié)果顯示門(mén)源地震至少有兩條斷裂發(fā)生了破裂，主斷層對(duì)應(yīng)地質(zhì)解譯的冷龍嶺斷裂西段，InSAR確定的斷層模型顯示主斷層?xùn)|段存在沿走向變化特征，西段則在地質(zhì)解譯斷層基礎(chǔ)上向西延伸，次斷層對(duì)應(yīng)地質(zhì)解譯的托萊山斷裂東端，兩個(gè)斷裂組成一個(gè)平躺的Y型分布.斷層滑動(dòng)破裂到了地表，與野外考察觀(guān)測(cè)到的地表破裂相吻合.主斷層滑動(dòng)主要集中在0～9 km深度范圍，次斷層滑動(dòng)主要集中在0～4 km深度范圍，大地測(cè)量數(shù)據(jù)確定的矩震級(jí)為MW6.6,與地震機(jī)構(gòu)發(fā)布結(jié)果相一致.高分7號(hào)遙感影像解譯結(jié)果顯示震中區(qū)域多處地物位移，與左旋走滑斷層破裂造成的地表形變相一致，地物位移點(diǎn)分布軌跡基本與InSAR確定的斷層地表跡線(xiàn)位置相一致.同震庫(kù)侖應(yīng)力變化計(jì)算結(jié)果顯示民樂(lè)—大馬營(yíng)斷裂、托萊山斷裂和冷龍嶺斷裂中段未來(lái)地震危險(xiǎn)性值得關(guān)注.

致謝感謝兩位審稿專(zhuān)家和責(zé)任編委提出的寶貴意見(jiàn)，感謝編輯的支持與幫助.哨兵1號(hào)影像由歐空局提供；本文使用的InSAR數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Zenodo，可在線(xiàn)下載（https:∥zenodo.org/record/6970615）.文中大部分圖件使用GMT軟件繪制.