2020年1月19日新疆伽師M S 6.4地震InSAR同震形變場特征及發(fā)震構(gòu)造初步探討
發(fā)布時間:2021-08-16 08:12
基于Sentinel-1 SAR升、降影像,利用D-InSAR技術(shù)獲取新疆伽師MS6.4地震的同震形變場,結(jié)果表明,本次地震引起的同震形變場整體呈近橢圓狀分布,形變區(qū)東西長約66 km,南北寬約40 km,整個形變場由南部隆升區(qū)和北部沉降區(qū)組成,南部最大隆升量約7 cm,北部最大沉降量約3 cm。本次地震發(fā)生在塊體俯沖界面處的低傾角逆沖推覆構(gòu)造帶上,隆升和沉降兩個中心均位于逆沖推覆體的上盤,形變主要以隆升形變?yōu)橹?符合低傾角逆斷層中強震的變形特征。在沉降區(qū)與隆升區(qū)之間干涉條紋連續(xù)分布,未出現(xiàn)表征地表破裂位置的空間失相關(guān)帶,表明地震未引起明顯的地表破裂。結(jié)合震源機制、余震精定位及區(qū)域構(gòu)造特征,初步推斷認為伽師地震的發(fā)震構(gòu)造可能為柯坪塔格推覆構(gòu)造前緣的N傾的柯坪斷裂。
【文章來源】:內(nèi)陸地震. 2020,34(01)
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
伽師地震區(qū)域構(gòu)造背景圖
本研究基于GAMMA軟件平臺,利用二軌差分干涉測量技術(shù)(圖2)處理得到Sentinel-1A升、降軌InSAR同震形變場。實現(xiàn)的大致過程為:首先利用形變前后的兩景SAR影像生成干涉相位圖,再通過主影像與外部DEM數(shù)據(jù)生成SAR坐標系下的模擬地形相位,最后將之前得到的干涉相位圖與模擬的地形相位進行差分干涉處理,將地形相位從干涉相位中予以扣除,經(jīng)過濾波、解纏等得到形變相位,接著進行地理編碼得到地理坐標下的形變量。外部DEM使用美國宇航局公開的SRTM 90 m分辨率的數(shù)字高程模型消除地形相位;相位解纏方法使用基于Delaunay三角網(wǎng)的最小費用流(Minimum cost flow)算法。此外,為避免子條帶的相位突變,干涉像對之間的配準精度要求在0.000 1個像元。3 同震形變場特征分析
為了使干涉條紋清晰可辨,顯示出形變場整體特征,采用2.8倍縮小纏繞(原始干涉圖為一個條紋代表半個波長2.8 cm的視線向形變),即每個條紋代表1 cm的視線向形變。圖3為伽師 MS6.4地震升、降軌數(shù)據(jù)處理得到的地表同震形變場干涉條紋圖。從干涉條紋圖的分布格局可以看出,MS6.4地震整個干涉條紋光滑清晰,升、降軌形變場均存在南、北兩個呈近橢圓狀分布的相鄰形變中心區(qū)域,橢圓的長軸方向沿近EW向展布,整個形變場的影響范圍東西長約66 km,南北寬約40 km,InSAR得到的形變場形變區(qū)域與“新疆伽師6.4級地震烈度圖”的烈度區(qū)的位置吻合較好。值得關(guān)注的是,北中心和南中心干涉條紋的色序相反表明兩個形變中心的形變量相反,北形變區(qū)域表現(xiàn)為沉降,南形變區(qū)域表現(xiàn)為隆升。從形變場的干涉條紋數(shù)量上,南、北兩個形變區(qū)域呈不對稱的“花瓣狀”分布,隆升形變條紋數(shù)明顯多于沉降形變,大約是沉降量的2~3倍。另外,在兩個形變方向相反的區(qū)域之間干涉條紋連續(xù)平滑過渡,沒有出現(xiàn)嚴重的條紋破碎混疊等空間失相關(guān)現(xiàn)象,這表明伽師MS6.4地震并未造成明顯的地表破裂。圖4為伽師MS6.4地震升、將軌解纏后的形變場圖,可以清晰地看出,地震所引起的地表形變場主要分布在柯坪塔格逆沖推覆構(gòu)造南緣,主要集中于該推覆構(gòu)造的第一排推覆體柯坪斷裂和第二排推覆體奧茲格爾它烏斷裂間的褶皺內(nèi)?臻g上,升、降形變場均呈現(xiàn)出南、北兩個形變量相反的形變區(qū),南形變中心形變?yōu)檎?表現(xiàn)出隆升形變的特征,最大隆升量約7 cm(圖5),距離震中約10 km;北形變中心形變?yōu)樨撝?表現(xiàn)出沉降形變的特征,北部沉降區(qū)雖然形變寬度約20 km,但形變量級和梯度都比較小,最大沉降量約3 cm(圖5)。升、降軌SAR數(shù)據(jù)得到了形變方向和量級基本一致的形變場,表明發(fā)震斷層的運動性質(zhì)是以垂直形變?yōu)橹鞯。從干涉形變跨斷層剖面圖可以看出,干涉位移分布連續(xù),并未出現(xiàn)像2008年MW7.9汶川地震那樣,因地表破裂或形變梯度過大而造成的形變場不連續(xù)的現(xiàn)象,這意味著本次地震斷層的深部破裂未到達地表[6]。分析認為,本次地震是發(fā)生在塊體俯沖界面處的低傾角逆沖推覆構(gòu)造帶上,隆升和沉降兩個中心均位于逆沖推覆體的上盤,符合N傾的低傾角逆斷層中強震的變形特征,這與USGS、GCMT等機構(gòu)的逆沖型地震的結(jié)果較為一致。在對形變場特征進行分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合震源機制和區(qū)域構(gòu)造特征,認為伽師地震的發(fā)震斷層可能是柯坪塔格推覆構(gòu)造的第一排推覆體柯坪斷裂。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]門源Mw5.9級地震形變InSAR觀測及區(qū)域斷裂帶深部幾何形態(tài)[J]. 劉洋,許才軍,溫揚茂. 武漢大學學報(信息科學版). 2019(07)
[2]Sentinel-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)提取同震形變場:最新技術(shù)及震例[J]. 王騰,廖明生. 遙感學報. 2018(S1)
[3]2016年12月8日呼圖壁MS6.2地震余震序列精定位研究[J]. 孔祥艷,陳向軍,劉建明,鐘世軍. 內(nèi)陸地震. 2017(03)
[4]基于Sentinel-1A數(shù)據(jù)反演2015年新疆皮山MW6.5地震斷層滑動分布[J]. 韓穎穎,曾浩煒,吳康良,韋耐. 大地測量與地球動力學. 2017(06)
[5]2016年11月25日阿克陶MS6.7地震及其余震序列精定位[J]. 孔祥艷,陳向軍,鐘世軍,劉建明. 內(nèi)陸地震. 2017(02)
[6]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)
[7]西南天山柯坪推覆系西段全新世構(gòu)造活動特征和古地震[J]. 李安,冉勇康,劉華國,徐良鑫. 地球科學進展. 2016(04)
[8]基于Landsat 8光學影像的巴基斯坦Awaran Mw7.7地震形變監(jiān)測及參數(shù)反演研究[J]. 馮光財,許兵,單新建,李志偉,張國宏. 地球物理學報. 2015(05)
[9]利用STLN和InSAR數(shù)據(jù)反演2008年青海大柴旦Mw6.3級地震斷層參數(shù)[J]. 王樂洋,許才軍,溫揚茂. 測繪學報. 2013(02)
[10]基于GPS和InSAR反演汶川Mw7.9地震斷層滑動分布[J]. 張國宏,屈春燕,汪馳升,宋小剛,張桂芳,單新建. 大地測量與地球動力學. 2010(04)
本文編號:3345311
【文章來源】:內(nèi)陸地震. 2020,34(01)
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
伽師地震區(qū)域構(gòu)造背景圖
本研究基于GAMMA軟件平臺,利用二軌差分干涉測量技術(shù)(圖2)處理得到Sentinel-1A升、降軌InSAR同震形變場。實現(xiàn)的大致過程為:首先利用形變前后的兩景SAR影像生成干涉相位圖,再通過主影像與外部DEM數(shù)據(jù)生成SAR坐標系下的模擬地形相位,最后將之前得到的干涉相位圖與模擬的地形相位進行差分干涉處理,將地形相位從干涉相位中予以扣除,經(jīng)過濾波、解纏等得到形變相位,接著進行地理編碼得到地理坐標下的形變量。外部DEM使用美國宇航局公開的SRTM 90 m分辨率的數(shù)字高程模型消除地形相位;相位解纏方法使用基于Delaunay三角網(wǎng)的最小費用流(Minimum cost flow)算法。此外,為避免子條帶的相位突變,干涉像對之間的配準精度要求在0.000 1個像元。3 同震形變場特征分析
為了使干涉條紋清晰可辨,顯示出形變場整體特征,采用2.8倍縮小纏繞(原始干涉圖為一個條紋代表半個波長2.8 cm的視線向形變),即每個條紋代表1 cm的視線向形變。圖3為伽師 MS6.4地震升、降軌數(shù)據(jù)處理得到的地表同震形變場干涉條紋圖。從干涉條紋圖的分布格局可以看出,MS6.4地震整個干涉條紋光滑清晰,升、降軌形變場均存在南、北兩個呈近橢圓狀分布的相鄰形變中心區(qū)域,橢圓的長軸方向沿近EW向展布,整個形變場的影響范圍東西長約66 km,南北寬約40 km,InSAR得到的形變場形變區(qū)域與“新疆伽師6.4級地震烈度圖”的烈度區(qū)的位置吻合較好。值得關(guān)注的是,北中心和南中心干涉條紋的色序相反表明兩個形變中心的形變量相反,北形變區(qū)域表現(xiàn)為沉降,南形變區(qū)域表現(xiàn)為隆升。從形變場的干涉條紋數(shù)量上,南、北兩個形變區(qū)域呈不對稱的“花瓣狀”分布,隆升形變條紋數(shù)明顯多于沉降形變,大約是沉降量的2~3倍。另外,在兩個形變方向相反的區(qū)域之間干涉條紋連續(xù)平滑過渡,沒有出現(xiàn)嚴重的條紋破碎混疊等空間失相關(guān)現(xiàn)象,這表明伽師MS6.4地震并未造成明顯的地表破裂。圖4為伽師MS6.4地震升、將軌解纏后的形變場圖,可以清晰地看出,地震所引起的地表形變場主要分布在柯坪塔格逆沖推覆構(gòu)造南緣,主要集中于該推覆構(gòu)造的第一排推覆體柯坪斷裂和第二排推覆體奧茲格爾它烏斷裂間的褶皺內(nèi)?臻g上,升、降形變場均呈現(xiàn)出南、北兩個形變量相反的形變區(qū),南形變中心形變?yōu)檎?表現(xiàn)出隆升形變的特征,最大隆升量約7 cm(圖5),距離震中約10 km;北形變中心形變?yōu)樨撝?表現(xiàn)出沉降形變的特征,北部沉降區(qū)雖然形變寬度約20 km,但形變量級和梯度都比較小,最大沉降量約3 cm(圖5)。升、降軌SAR數(shù)據(jù)得到了形變方向和量級基本一致的形變場,表明發(fā)震斷層的運動性質(zhì)是以垂直形變?yōu)橹鞯。從干涉形變跨斷層剖面圖可以看出,干涉位移分布連續(xù),并未出現(xiàn)像2008年MW7.9汶川地震那樣,因地表破裂或形變梯度過大而造成的形變場不連續(xù)的現(xiàn)象,這意味著本次地震斷層的深部破裂未到達地表[6]。分析認為,本次地震是發(fā)生在塊體俯沖界面處的低傾角逆沖推覆構(gòu)造帶上,隆升和沉降兩個中心均位于逆沖推覆體的上盤,符合N傾的低傾角逆斷層中強震的變形特征,這與USGS、GCMT等機構(gòu)的逆沖型地震的結(jié)果較為一致。在對形變場特征進行分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合震源機制和區(qū)域構(gòu)造特征,認為伽師地震的發(fā)震斷層可能是柯坪塔格推覆構(gòu)造的第一排推覆體柯坪斷裂。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]門源Mw5.9級地震形變InSAR觀測及區(qū)域斷裂帶深部幾何形態(tài)[J]. 劉洋,許才軍,溫揚茂. 武漢大學學報(信息科學版). 2019(07)
[2]Sentinel-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)提取同震形變場:最新技術(shù)及震例[J]. 王騰,廖明生. 遙感學報. 2018(S1)
[3]2016年12月8日呼圖壁MS6.2地震余震序列精定位研究[J]. 孔祥艷,陳向軍,劉建明,鐘世軍. 內(nèi)陸地震. 2017(03)
[4]基于Sentinel-1A數(shù)據(jù)反演2015年新疆皮山MW6.5地震斷層滑動分布[J]. 韓穎穎,曾浩煒,吳康良,韋耐. 大地測量與地球動力學. 2017(06)
[5]2016年11月25日阿克陶MS6.7地震及其余震序列精定位[J]. 孔祥艷,陳向軍,鐘世軍,劉建明. 內(nèi)陸地震. 2017(02)
[6]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)
[7]西南天山柯坪推覆系西段全新世構(gòu)造活動特征和古地震[J]. 李安,冉勇康,劉華國,徐良鑫. 地球科學進展. 2016(04)
[8]基于Landsat 8光學影像的巴基斯坦Awaran Mw7.7地震形變監(jiān)測及參數(shù)反演研究[J]. 馮光財,許兵,單新建,李志偉,張國宏. 地球物理學報. 2015(05)
[9]利用STLN和InSAR數(shù)據(jù)反演2008年青海大柴旦Mw6.3級地震斷層參數(shù)[J]. 王樂洋,許才軍,溫揚茂. 測繪學報. 2013(02)
[10]基于GPS和InSAR反演汶川Mw7.9地震斷層滑動分布[J]. 張國宏,屈春燕,汪馳升,宋小剛,張桂芳,單新建. 大地測量與地球動力學. 2010(04)
本文編號:3345311
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