九寨溝Ms7.0地震的同震形變場誤差研究及斷層滑動分布反演
發(fā)布時間:2021-07-20 23:32
北京時間2017年8月8日四川省九寨溝發(fā)生Ms7.0級地震。為了提高斷層滑動分布反演的可靠性,本文利用升降軌InSAR數(shù)據(jù)聯(lián)合反演斷層滑動分布,再根據(jù)模擬形變值二次反演,對比反演結(jié)果來探討升降軌形變場誤差和確定斷層滑動分布的結(jié)果。結(jié)果表明,九寨溝升軌同震形變場的質(zhì)量較好,降軌形變場受余震、震后粘彈性松弛效應(yīng)影響明顯,利用模擬形變值二次反演確定的斷層滑動分布可靠性更高。
【文章來源】:測繪與空間地理信息. 2020,43(03)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
九寨溝Ms7.0地震震中及余震位置圖
在進行滑動分布反演之前首先需要確定發(fā)震的斷層的幾何參數(shù),包括斷層位置、長、寬、走向、傾向,本文通過已知斷層信息和余震精定位來確定發(fā)震斷層的幾何參數(shù)[13],通過對主震之后的余震序列進行精定位可以清楚地識別斷層剖面特征,精確地約束斷層幾何,余震精定位如圖1(b)、圖1(c)所示。從圖上可以看出余震緊密地排列在虎牙斷裂的北向延長線上,連接了虎牙斷裂北段與塔藏斷裂和岷江斷裂交叉處之間約40 km的“空白”地帶。從余震剖面圖上可以看出,余震位于25 km以內(nèi)深度范圍內(nèi),余震分布的寬度約10 km,斷層平面幾乎垂直,考慮到定位的誤差并結(jié)合表1中各個機構(gòu)給出的震源機制解,將斷層傾角、斷層走向的搜索范圍分別設(shè)置為60°—90°和145°—155°,給予斷層以左旋走滑約束,根據(jù)殘差均方根(RMSE)最小的原則確定斷層的最佳傾角、斷層走向及滑動分布。3 反演方法及原理
最佳平滑因子及傾角的確定結(jié)果如圖3所示,最終確定的平滑因子為0.08,斷層傾角為西南向81°,斷層走向為151°,且斷層傾角與走向在不同數(shù)據(jù)反演的結(jié)果中變化較小,基本可以忽略,說明傾角與走向已經(jīng)達到全局最小值。反演結(jié)果的統(tǒng)計情況見表3,從序號1、2、3中可以看出,升降軌聯(lián)合反演和升軌單獨反演的結(jié)果矩震級較為接近,均為6.5級左右,最大滑動量差別不大,均為0.9 m左右,與已有研究結(jié)果幾乎相同[5,14],降軌反演的矩震級和最大滑動量均偏大,即降軌形變觀測值明顯大于6.5級地震所產(chǎn)生的形變,初步認為可能為余震的影響;單軌反演時,升軌的數(shù)據(jù)與模型的相關(guān)性最高,觀測值的殘差均方根為0.024 m,擬合較好,升降軌聯(lián)合與降軌數(shù)據(jù)的相關(guān)性稍差,降軌觀測值的殘差均方根為0.039 m,擬合較差,升降軌聯(lián)合反演的精度一定程度上受到了降軌數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響;平均滑動角均顯示這次地震為左旋走滑地震事件。序號4、5、6為利用假設(shè)的真值(模擬值)反演的結(jié)果,它們之間的細小差別可能來自于迭代算法本身,參數(shù)過多時容易使公式(2)陷入局部最優(yōu)解,從中同樣可以看出,降軌數(shù)據(jù)反演的震級明顯偏大。序號7、8、9為向模擬值中加入隨機誤差后的反演結(jié)果,隨機誤差的期望和方差根據(jù)首次升降軌聯(lián)合反演觀測值與模擬值之間的均值之差和殘差均方根得到,升降軌分別為-0.01、0.02 m和0.03、0.04 m,從反演結(jié)果上看模型對隨機誤差的識別度較高,模型很穩(wěn)定,其中矩震級、最大滑動量和平均滑動量的結(jié)果接近,對比序號1、2、3中的結(jié)果可知,后者的結(jié)果差異主要來自于非隨機性偶然誤差的影響,例如余震作用、震后粘彈性松弛效應(yīng),且降軌數(shù)據(jù)受影響的程度最大。
本文編號:3293828
【文章來源】:測繪與空間地理信息. 2020,43(03)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
九寨溝Ms7.0地震震中及余震位置圖
在進行滑動分布反演之前首先需要確定發(fā)震的斷層的幾何參數(shù),包括斷層位置、長、寬、走向、傾向,本文通過已知斷層信息和余震精定位來確定發(fā)震斷層的幾何參數(shù)[13],通過對主震之后的余震序列進行精定位可以清楚地識別斷層剖面特征,精確地約束斷層幾何,余震精定位如圖1(b)、圖1(c)所示。從圖上可以看出余震緊密地排列在虎牙斷裂的北向延長線上,連接了虎牙斷裂北段與塔藏斷裂和岷江斷裂交叉處之間約40 km的“空白”地帶。從余震剖面圖上可以看出,余震位于25 km以內(nèi)深度范圍內(nèi),余震分布的寬度約10 km,斷層平面幾乎垂直,考慮到定位的誤差并結(jié)合表1中各個機構(gòu)給出的震源機制解,將斷層傾角、斷層走向的搜索范圍分別設(shè)置為60°—90°和145°—155°,給予斷層以左旋走滑約束,根據(jù)殘差均方根(RMSE)最小的原則確定斷層的最佳傾角、斷層走向及滑動分布。3 反演方法及原理
最佳平滑因子及傾角的確定結(jié)果如圖3所示,最終確定的平滑因子為0.08,斷層傾角為西南向81°,斷層走向為151°,且斷層傾角與走向在不同數(shù)據(jù)反演的結(jié)果中變化較小,基本可以忽略,說明傾角與走向已經(jīng)達到全局最小值。反演結(jié)果的統(tǒng)計情況見表3,從序號1、2、3中可以看出,升降軌聯(lián)合反演和升軌單獨反演的結(jié)果矩震級較為接近,均為6.5級左右,最大滑動量差別不大,均為0.9 m左右,與已有研究結(jié)果幾乎相同[5,14],降軌反演的矩震級和最大滑動量均偏大,即降軌形變觀測值明顯大于6.5級地震所產(chǎn)生的形變,初步認為可能為余震的影響;單軌反演時,升軌的數(shù)據(jù)與模型的相關(guān)性最高,觀測值的殘差均方根為0.024 m,擬合較好,升降軌聯(lián)合與降軌數(shù)據(jù)的相關(guān)性稍差,降軌觀測值的殘差均方根為0.039 m,擬合較差,升降軌聯(lián)合反演的精度一定程度上受到了降軌數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響;平均滑動角均顯示這次地震為左旋走滑地震事件。序號4、5、6為利用假設(shè)的真值(模擬值)反演的結(jié)果,它們之間的細小差別可能來自于迭代算法本身,參數(shù)過多時容易使公式(2)陷入局部最優(yōu)解,從中同樣可以看出,降軌數(shù)據(jù)反演的震級明顯偏大。序號7、8、9為向模擬值中加入隨機誤差后的反演結(jié)果,隨機誤差的期望和方差根據(jù)首次升降軌聯(lián)合反演觀測值與模擬值之間的均值之差和殘差均方根得到,升降軌分別為-0.01、0.02 m和0.03、0.04 m,從反演結(jié)果上看模型對隨機誤差的識別度較高,模型很穩(wěn)定,其中矩震級、最大滑動量和平均滑動量的結(jié)果接近,對比序號1、2、3中的結(jié)果可知,后者的結(jié)果差異主要來自于非隨機性偶然誤差的影響,例如余震作用、震后粘彈性松弛效應(yīng),且降軌數(shù)據(jù)受影響的程度最大。
本文編號:3293828
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