利用GPS和InSAR數(shù)據(jù)研究地震地殼形變及構(gòu)造特征

許光煜

東華理工大學測繪工程學院，江西 南昌 330013

確定斷層滑動的大小和分布是地震研究的重要組成部分。同震滑動有助于闡明活動斷層的幾何形狀、強度和摩擦特性，可以用來估計斷層帶附近應(yīng)力釋放、保持或增加的區(qū)域，這些可以作為判斷斷層和斷層附近區(qū)域接近破裂或遠離破裂的指向標。論文基于InSAR和GPS數(shù)據(jù)，采用建模、反演等方法對一些典型地震事件的發(fā)震參數(shù)、斷層特征和震后形變機制進行研究。研究內(nèi)容主要包括。

(1) 利用Sentinel-1、ALOS-2衛(wèi)星的SAR數(shù)據(jù)和GPS站點位移觀測數(shù)據(jù)分析了意大利中部地震序列中4次主要事件的震源參數(shù)解和滑動分布模型。反演結(jié)果顯示，4次事件的發(fā)震構(gòu)造均為東南走向，西南傾向的正斷層。這4次事件的走向角分布在157°～164°之間，傾向角范圍分布在39°～44°之間，滑動分布范圍覆蓋0～8 km地殼深度。庫倫應(yīng)力變化計算結(jié)果顯示2016年8月24日Mw6.2 Amatrice地震的破裂可能是一個觸發(fā)點，引起了意大利中部復(fù)雜的正斷層系統(tǒng)中Gorzano和Vettore斷層段的連續(xù)破裂。

(2) 利用GPS站點時間序列數(shù)據(jù)，進行了2015年尼泊爾Mw7.8地震震后早期斷層滑動時空演變過程探索。GPS觀測資料顯示了站點的向南運動，與在主喜馬拉雅逆沖斷裂上的滑動方向相符合。使用網(wǎng)絡(luò)濾波方法，結(jié)合彈性三角位錯模型進行斷層滑動量時空演變反演，結(jié)果顯示最大滑動量發(fā)生在最大同震滑動區(qū)域下部。震后滑動圍繞最大同震滑動區(qū)域，與主震應(yīng)力變化驅(qū)動震后滑動相一致。在震后310 d，斷層滑動累積釋放的能量為1.46×1020Nm，假設(shè)剪切模量為3×1010Pa，相當于一次Mw7.41事件。

(3) 利用Sentinel-1雷達影像研究2016年秘魯南部Mw6.2 Lampa地震的同震和震后變形。同震形變反演結(jié)果表明此次地震的孕震斷層為一條隱伏的東南走向，西南傾向的正斷層，傾角為44°，最大滑動量為0.76 m，發(fā)生在5.2 km深度。震后形變結(jié)果顯示，在斷層上盤靠近地表破裂部分累積沉降達到3 cm。運動學模型顯示震后形變可以用淺部的斷層滑動解釋；應(yīng)力驅(qū)動的余滑模型顯示部分震后形變可以用集中在同震滑動邊緣的斷層滑動進行解釋。根據(jù)InSAR結(jié)果確定的發(fā)震斷層面的位置和傾向，推測Lampa地震的發(fā)震斷層可能是屬于安第斯高原復(fù)雜斷層系統(tǒng)中的一條此前未被識別的盲斷層。