利用高频和低频GPS观测资料研究2018年M W 7.9阿拉斯加科迪亚克地震的同震和震后形变

发布时间：2021-06-13 03:24

　　本文利用低频（15s）和高频（1s）全球定位系统（GPS）观测来研究2018年1月23号阿拉斯加科迪亚克岛M_W7.9地震的同震位移。动态（高频GPS观测值）和准动态（震后2小时的低频GPS观测值）同震位移与静态GPS同震位移三者之间相互一致,符合走滑型地震的形变特征。静态与准动态位移的比较结果表明该地震发生后4天内的震后形变可忽略不计。我们通过静态位移场反演了五段断层模型中的断层滑移,并且推测最大的滑移发生在右旋南—南东走向（2.27m）和左旋北东走向（2.42m）的两个子断层上。反演得到地震矩M₀为9.66×10²⁰N·m（M_W7.92）。在震后9个月时间内,12个附近GPS站点的水平形变均小于1cm,且最大震后形变值为7.4mm（AC26站点）。衰减时间为6.4天的对数模型比衰减时间为75.0天的指数模型能更好地拟合震后观测数据。观测到的震后形变可以通过余滑和/或黏弹性松弛模型来解释。 

【文章来源】：世界地震译丛. 2020,51(04)

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

由高频GPS获得的时间序列。红色点划线表示发震时刻(原图为彩色图——译注)

动态位移场与UNAVCO给出的位移场基本一致(图3)。我们同时还使用了第三种方法来进一步验证我们动态位移场的准确性,我们把地震当天的低频GPS数据分成了两个部分:震前观测和震后观测(参考“补充材料”)。取震前9.5小时(00:00～09:30)和震后2小时(09:50～11:50)的观测结果作差,从而获得了本文中的“准动态”位移场。相比于动态位移场以及Zheng等(2018)给出的位移场(图3),准动态位移场与UNAVCO给出的位移场具有更好的一致性,前两者可能与高频GPS处理精度、接收机的信噪比以及远场GPS同震位移较小有关(绝大多数的GPS站点的震中距超过300km,图3)。然而,对于高频GPS误差和噪声的讨论已经超出了本文内容。我们的研究结果表明,基于震后2小时观测的准动态位移是可靠的,同时为利用高频GPS数据获取实时同震位移提供了一种新的验证方法。准动态位移与静态解结果也基本一致(见“补充材料”图S2),这表明震后4天内的形变可以忽略不计。

尽管之前的研究使用了不同类型的数据来研究此次地震[例如,Ruppert等(2018)使用了GPS数据、余震精定位、震源机制和P波反投影数据;Lay 等(2018)利用了地震波、GPS和海啸数据;Krabbenhoeft等(2018)利用了海底地形、地震、重力以及地磁数据],但是许多问题仍然没有答案。例如,发震构造是四段断层还是五段断层?最大滑移发生在哪个断层段上?破裂过程如何,断层破裂的顺序是什么?又是什么引发了此次地震?在本文中,我们利用静态(15s低频GPS观测)、动态(1s高频GPS观测)和准动态解(震后2小时低频GPS观测)来获取2018年地震事件的同震位移。在此基础上,建立了一个改进的五段断层模型来反演地震滑移分布。最后,利用GPS时间序列获取的前9个月的震后形变,通过余滑模型、黏弹性松弛模型及其组合模型,对震后机理进行了研究。图2 由高频GPS获得的时间序列。红色点划线表示发震时刻(原图为彩色图——译注)


本文编号：3226892