基于InSAR分析2015年尼泊爾M W 7.8地震形變場特征及斷層滑動分布反演
發(fā)布時間:2021-08-14 21:01
2015年4月25日尼泊爾發(fā)生了MW7.8地震,本文基于震前、震后兩景Sentinel-1A雷達影像,采用D-InSAR兩軌差分干涉法提取了此次地震的同震形變場。結(jié)果顯示,同震形變場位于喜馬拉雅造山帶—主邊界逆沖斷裂(MBT)和主前鋒逆沖斷裂(MFT)附近,形變場整體表現(xiàn)為自西北向往東南方向延伸近150 km的紡錘形包絡(luò)狀,以大面積隆起抬升形變?yōu)橹?視線向最大隆升形變達1.18 m,抬升區(qū)北側(cè)存在一小沉陷區(qū),以InSAR觀測值定位同震最大形變中心;诰鶆蚪橘|(zhì)彈性半空間模型(Okada模型)與InSAR觀測數(shù)據(jù)反演了斷層滑動分布。反演結(jié)果表明該地震屬于典型逆沖型地震,發(fā)震斷層為主喜馬拉雅逆沖斷裂(MHT),同震破裂從主喜馬拉雅逆沖斷裂(MHT)向上沿著主前鋒逆沖斷裂(MFT)傳遞;贗nSAR同震形變場局部形變細節(jié),結(jié)合震區(qū)地質(zhì)背景、斷裂分布及斷層運動特征,獲得了同震破裂擬出露地表跡線。
【文章來源】:地震. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:14 頁
【部分圖文】:
斷層滑動分布
板塊間低角度俯沖引起主喜馬拉雅斷裂逆沖, 造成了此次尼泊爾大地震及其余震的發(fā)生。 印度板塊以40~50 mm/a的速度向歐亞板塊俯沖[4, 5], 在喜馬拉雅造山帶應力能量匯集, 該構(gòu)造帶以高海拔陡峭地形和高山地貌為主, 發(fā)生過多次7.5級以上大地震。 據(jù)中國地震臺網(wǎng)中心測定, 此次地震震中位置在28.2°N, 84.7°E, 震源深度為20 km, 震中及震區(qū)相關(guān)斷層位置如圖1所示。震后國內(nèi)外學者基于不同技術(shù)手段對該地震進行了研究, 主要包括同震GPS數(shù)據(jù)觀測[6~9]、 地震波反演[10, 11]、 InSAR觀測[6, 12]及野外地質(zhì)科考[1, 13]等, 分析同震形變場、 反演同震破裂過程, 討論相關(guān)斷層閉鎖情況、 斷裂應力應變積累及同震能量釋放。 上述研究認為, 此次地震發(fā)生在印度板塊與歐亞板塊俯沖界面上, 是一個低角度逆沖型強震, 發(fā)震斷層為主喜馬拉雅逆沖斷裂, 斷層最大滑動量為4~5 m, 為淺源地震, 同震未形成明顯地表破裂跡線, 在此次地震中未完全釋放板塊擠壓所形成的能量聚集。
SAR影像通過雷達衛(wèi)星向地表研究區(qū)發(fā)射微波信號, 微波信號達到地面后經(jīng)地表反射, 回波信號被雷達捕捉并記錄在天線中進行成像(圖2a)。 SAR影像包含相位信息與強度輻射信息。 DInSAR技術(shù)主要利用SAR影像相位信息來提取地表形變。 本文以兩軌法DInSAR同震形變提取為技術(shù)手段, 其基本算法原理: 采用雷達衛(wèi)星兩次過境(S1、 S2)獲得兩景不同時期覆蓋同一地區(qū)的SAR影像(圖2b); 前、 后兩景SAR影像相位逐個像素復共軛相乘, 得到復干涉紋圖; 采用外部DEM數(shù)據(jù)模擬地形、 平地相位, 做差分干涉去除多余信息, 僅保留干涉圖中形變相位; 對形變相位解纏, 最終將解纏后的相位轉(zhuǎn)換為形變Δr[24~26], 即同震形變量。2 同震形變場提取與分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于方差分量估計的2015年尼泊爾MW7.8地震同震滑動分布[J]. 方進,許才軍,溫揚茂,許光煜,丁開華,何平. 地球物理學報. 2019(03)
[2]利用InSAR技術(shù)研究2016年青海門源Mw5.9地震同震形變場及斷層滑動分布[J]. 趙強. 國際地震動態(tài). 2017(08)
[3]2015年尼泊爾8.1級大地震前后喜馬拉雅帶地震活動圖像演變[J]. 劉杰,趙根模,吳中海. 地質(zhì)力學學報. 2017(01)
[4]尼泊爾MW7.8地震InSAR同震形變場及斷層滑動分布[J]. 屈春燕,左榮虎,單新建,張國宏,宋小剛,劉云華,余露. 地球物理學報. 2017 (01)
[5]雷達干涉測量中基線估計常用方法分析[J]. 何曙光,張學東,龐蕾,劉慧,艾立萍,孫萌鑫. 測繪通報. 2016(09)
[6]利用Sentinel-1A SAR影像監(jiān)測尼泊爾“4·25”地震變形[J]. 黃其歡,夏磊凱,劉學敏,徐晶鑫. 河海大學學報(自然科學版). 2016(05)
[7]基于D-InSAR技術(shù)的當雄地震形變場提取研究[J]. 楊珍,張永志,吳然,張文軍,葉凱. 測繪工程. 2016(08)
[8]CR-InSAR與PS-InSAR聯(lián)合解算方法及在西秦嶺斷裂中段緩慢變形研究中的應用[J]. 徐小波,屈春燕,單新建,張桂芳,馬超,庾露,孟秀軍. 地球物理學報. 2016(08)
[9]青藏高原南緣2015年尼泊爾MW7.8地震發(fā)震構(gòu)造[J]. 楊曉平,吳果,陳立春,李傳友,陳曉莉. 地球物理學報. 2016(07)
[10]2015年尼泊爾Ms8.1地震構(gòu)造成因及對青藏高原及鄰區(qū)未來強震趨勢的影響[J]. 吳中海,趙根模,劉杰. 地質(zhì)學報. 2016(06)
本文編號:3343178
【文章來源】:地震. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:14 頁
【部分圖文】:
斷層滑動分布
板塊間低角度俯沖引起主喜馬拉雅斷裂逆沖, 造成了此次尼泊爾大地震及其余震的發(fā)生。 印度板塊以40~50 mm/a的速度向歐亞板塊俯沖[4, 5], 在喜馬拉雅造山帶應力能量匯集, 該構(gòu)造帶以高海拔陡峭地形和高山地貌為主, 發(fā)生過多次7.5級以上大地震。 據(jù)中國地震臺網(wǎng)中心測定, 此次地震震中位置在28.2°N, 84.7°E, 震源深度為20 km, 震中及震區(qū)相關(guān)斷層位置如圖1所示。震后國內(nèi)外學者基于不同技術(shù)手段對該地震進行了研究, 主要包括同震GPS數(shù)據(jù)觀測[6~9]、 地震波反演[10, 11]、 InSAR觀測[6, 12]及野外地質(zhì)科考[1, 13]等, 分析同震形變場、 反演同震破裂過程, 討論相關(guān)斷層閉鎖情況、 斷裂應力應變積累及同震能量釋放。 上述研究認為, 此次地震發(fā)生在印度板塊與歐亞板塊俯沖界面上, 是一個低角度逆沖型強震, 發(fā)震斷層為主喜馬拉雅逆沖斷裂, 斷層最大滑動量為4~5 m, 為淺源地震, 同震未形成明顯地表破裂跡線, 在此次地震中未完全釋放板塊擠壓所形成的能量聚集。
SAR影像通過雷達衛(wèi)星向地表研究區(qū)發(fā)射微波信號, 微波信號達到地面后經(jīng)地表反射, 回波信號被雷達捕捉并記錄在天線中進行成像(圖2a)。 SAR影像包含相位信息與強度輻射信息。 DInSAR技術(shù)主要利用SAR影像相位信息來提取地表形變。 本文以兩軌法DInSAR同震形變提取為技術(shù)手段, 其基本算法原理: 采用雷達衛(wèi)星兩次過境(S1、 S2)獲得兩景不同時期覆蓋同一地區(qū)的SAR影像(圖2b); 前、 后兩景SAR影像相位逐個像素復共軛相乘, 得到復干涉紋圖; 采用外部DEM數(shù)據(jù)模擬地形、 平地相位, 做差分干涉去除多余信息, 僅保留干涉圖中形變相位; 對形變相位解纏, 最終將解纏后的相位轉(zhuǎn)換為形變Δr[24~26], 即同震形變量。2 同震形變場提取與分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于方差分量估計的2015年尼泊爾MW7.8地震同震滑動分布[J]. 方進,許才軍,溫揚茂,許光煜,丁開華,何平. 地球物理學報. 2019(03)
[2]利用InSAR技術(shù)研究2016年青海門源Mw5.9地震同震形變場及斷層滑動分布[J]. 趙強. 國際地震動態(tài). 2017(08)
[3]2015年尼泊爾8.1級大地震前后喜馬拉雅帶地震活動圖像演變[J]. 劉杰,趙根模,吳中海. 地質(zhì)力學學報. 2017(01)
[4]尼泊爾MW7.8地震InSAR同震形變場及斷層滑動分布[J]. 屈春燕,左榮虎,單新建,張國宏,宋小剛,劉云華,余露. 地球物理學報. 2017 (01)
[5]雷達干涉測量中基線估計常用方法分析[J]. 何曙光,張學東,龐蕾,劉慧,艾立萍,孫萌鑫. 測繪通報. 2016(09)
[6]利用Sentinel-1A SAR影像監(jiān)測尼泊爾“4·25”地震變形[J]. 黃其歡,夏磊凱,劉學敏,徐晶鑫. 河海大學學報(自然科學版). 2016(05)
[7]基于D-InSAR技術(shù)的當雄地震形變場提取研究[J]. 楊珍,張永志,吳然,張文軍,葉凱. 測繪工程. 2016(08)
[8]CR-InSAR與PS-InSAR聯(lián)合解算方法及在西秦嶺斷裂中段緩慢變形研究中的應用[J]. 徐小波,屈春燕,單新建,張桂芳,馬超,庾露,孟秀軍. 地球物理學報. 2016(08)
[9]青藏高原南緣2015年尼泊爾MW7.8地震發(fā)震構(gòu)造[J]. 楊曉平,吳果,陳立春,李傳友,陳曉莉. 地球物理學報. 2016(07)
[10]2015年尼泊爾Ms8.1地震構(gòu)造成因及對青藏高原及鄰區(qū)未來強震趨勢的影響[J]. 吳中海,趙根模,劉杰. 地質(zhì)學報. 2016(06)
本文編號:3343178
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