基于InSAR分析2015年尼泊尔M W 7.8地震形变场特征及断层滑动分布反演
发布时间：2021-08-14 21:01
2015年4月25日尼泊尔发生了MW7.8地震,本文基于震前、震后两景Sentinel-1A雷达影像,采用D-InSAR两轨差分干涉法提取了此次地震的同震形变场。结果显示,同震形变场位于喜马拉雅造山带—主边界逆冲断裂（MBT）和主前锋逆冲断裂（MFT）附近,形变场整体表现为自西北向往东南方向延伸近150 km的纺锤形包络状,以大面积隆起抬升形变为主,视线向最大隆升形变达1.18 m,抬升区北侧存在一小沉陷区,以InSAR观测值定位同震最大形变中心。基于均匀介质弹性半空间模型（Okada模型）与InSAR观测数据反演了断层滑动分布。反演结果表明该地震属于典型逆冲型地震,发震断层为主喜马拉雅逆冲断裂（MHT）,同震破裂从主喜马拉雅逆冲断裂（MHT）向上沿着主前锋逆冲断裂（MFT）传递。基于InSAR同震形变场局部形变细节,结合震区地质背景、断裂分布及断层运动特征,获得了同震破裂拟出露地表迹线。
【文章来源】：地震. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
断层滑动分布
板块间低角度俯冲引起主喜马拉雅断裂逆冲, 造成了此次尼泊尔大地震及其余震的发生。 印度板块以40～50 mm/a的速度向欧亚板块俯冲[4, 5], 在喜马拉雅造山带应力能量汇集, 该构造带以高海拔陡峭地形和高山地貌为主, 发生过多次7.5级以上大地震。 据中国地震台网中心测定, 此次地震震中位置在28.2°N, 84.7°E, 震源深度为20 km, 震中及震区相关断层位置如图1所示。震后国内外学者基于不同技术手段对该地震进行了研究, 主要包括同震GPS数据观测[6～9]、 地震波反演[10, 11]、 InSAR观测[6, 12]及野外地质科考[1, 13]等, 分析同震形变场、 反演同震破裂过程, 讨论相关断层闭锁情况、 断裂应力应变积累及同震能量释放。 上述研究认为, 此次地震发生在印度板块与欧亚板块俯冲界面上, 是一个低角度逆冲型强震, 发震断层为主喜马拉雅逆冲断裂, 断层最大滑动量为4～5 m, 为浅源地震, 同震未形成明显地表破裂迹线, 在此次地震中未完全释放板块挤压所形成的能量聚集。
SAR影像通过雷达卫星向地表研究区发射微波信号, 微波信号达到地面后经地表反射, 回波信号被雷达捕捉并记录在天线中进行成像(图2a)。 SAR影像包含相位信息与强度辐射信息。 DInSAR技术主要利用SAR影像相位信息来提取地表形变。 本文以两轨法DInSAR同震形变提取为技术手段, 其基本算法原理: 采用雷达卫星两次过境(S1、 S2)获得两景不同时期覆盖同一地区的SAR影像(图2b); 前、 后两景SAR影像相位逐个像素复共轭相乘, 得到复干涉纹图; 采用外部DEM数据模拟地形、 平地相位, 做差分干涉去除多余信息, 仅保留干涉图中形变相位; 对形变相位解缠, 最终将解缠后的相位转换为形变Δr[24～26], 即同震形变量。2 同震形变场提取与分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于方差分量估计的2015年尼泊尔MW7.8地震同震滑动分布[J]. 方进,许才军,温扬茂,许光煜,丁开华,何平. 地球物理学报. 2019(03)
[2]利用InSAR技术研究2016年青海门源Mw5.9地震同震形变场及断层滑动分布[J]. 赵强. 国际地震动态. 2017(08)
[3]2015年尼泊尔8.1级大地震前后喜马拉雅带地震活动图像演变[J]. 刘杰,赵根模,吴中海. 地质力学学报. 2017(01)
[4]尼泊尔MW7.8地震InSAR同震形变场及断层滑动分布[J]. 屈春燕,左荣虎,单新建,张国宏,宋小刚,刘云华,余露. 地球物理学报. 2017 (01)
[5]雷达干涉测量中基线估计常用方法分析[J]. 何曙光,张学东,庞蕾,刘慧,艾立萍,孙萌鑫. 测绘通报. 2016(09)
[6]利用Sentinel-1A SAR影像监测尼泊尔“4·25”地震变形[J]. 黄其欢,夏磊凯,刘学敏,徐晶鑫. 河海大学学报(自然科学版). 2016(05)
[7]基于D-InSAR技术的当雄地震形变场提取研究[J]. 杨珍,张永志,吴然,张文军,叶凯. 测绘工程. 2016(08)
[8]CR-InSAR与PS-InSAR联合解算方法及在西秦岭断裂中段缓慢变形研究中的应用[J]. 徐小波,屈春燕,单新建,张桂芳,马超,庾露,孟秀军. 地球物理学报. 2016(08)
[9]青藏高原南缘2015年尼泊尔MW7.8地震发震构造[J]. 杨晓平,吴果,陈立春,李传友,陈晓莉. 地球物理学报. 2016(07)
[10]2015年尼泊尔Ms8.1地震构造成因及对青藏高原及邻区未来强震趋势的影响[J]. 吴中海,赵根模,刘杰. 地质学报. 2016(06)
本文编号：3343178
【文章来源】：地震. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
断层滑动分布
板块间低角度俯冲引起主喜马拉雅断裂逆冲, 造成了此次尼泊尔大地震及其余震的发生。 印度板块以40～50 mm/a的速度向欧亚板块俯冲[4, 5], 在喜马拉雅造山带应力能量汇集, 该构造带以高海拔陡峭地形和高山地貌为主, 发生过多次7.5级以上大地震。 据中国地震台网中心测定, 此次地震震中位置在28.2°N, 84.7°E, 震源深度为20 km, 震中及震区相关断层位置如图1所示。震后国内外学者基于不同技术手段对该地震进行了研究, 主要包括同震GPS数据观测[6～9]、 地震波反演[10, 11]、 InSAR观测[6, 12]及野外地质科考[1, 13]等, 分析同震形变场、 反演同震破裂过程, 讨论相关断层闭锁情况、 断裂应力应变积累及同震能量释放。 上述研究认为, 此次地震发生在印度板块与欧亚板块俯冲界面上, 是一个低角度逆冲型强震, 发震断层为主喜马拉雅逆冲断裂, 断层最大滑动量为4～5 m, 为浅源地震, 同震未形成明显地表破裂迹线, 在此次地震中未完全释放板块挤压所形成的能量聚集。
SAR影像通过雷达卫星向地表研究区发射微波信号, 微波信号达到地面后经地表反射, 回波信号被雷达捕捉并记录在天线中进行成像(图2a)。 SAR影像包含相位信息与强度辐射信息。 DInSAR技术主要利用SAR影像相位信息来提取地表形变。 本文以两轨法DInSAR同震形变提取为技术手段, 其基本算法原理: 采用雷达卫星两次过境(S1、 S2)获得两景不同时期覆盖同一地区的SAR影像(图2b); 前、 后两景SAR影像相位逐个像素复共轭相乘, 得到复干涉纹图; 采用外部DEM数据模拟地形、 平地相位, 做差分干涉去除多余信息, 仅保留干涉图中形变相位; 对形变相位解缠, 最终将解缠后的相位转换为形变Δr[24～26], 即同震形变量。2 同震形变场提取与分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于方差分量估计的2015年尼泊尔MW7.8地震同震滑动分布[J]. 方进,许才军,温扬茂,许光煜,丁开华,何平. 地球物理学报. 2019(03)
[2]利用InSAR技术研究2016年青海门源Mw5.9地震同震形变场及断层滑动分布[J]. 赵强. 国际地震动态. 2017(08)
[3]2015年尼泊尔8.1级大地震前后喜马拉雅带地震活动图像演变[J]. 刘杰,赵根模,吴中海. 地质力学学报. 2017(01)
[4]尼泊尔MW7.8地震InSAR同震形变场及断层滑动分布[J]. 屈春燕,左荣虎,单新建,张国宏,宋小刚,刘云华,余露. 地球物理学报. 2017 (01)
[5]雷达干涉测量中基线估计常用方法分析[J]. 何曙光,张学东,庞蕾,刘慧,艾立萍,孙萌鑫. 测绘通报. 2016(09)
[6]利用Sentinel-1A SAR影像监测尼泊尔“4·25”地震变形[J]. 黄其欢,夏磊凯,刘学敏,徐晶鑫. 河海大学学报(自然科学版). 2016(05)
[7]基于D-InSAR技术的当雄地震形变场提取研究[J]. 杨珍,张永志,吴然,张文军,叶凯. 测绘工程. 2016(08)
[8]CR-InSAR与PS-InSAR联合解算方法及在西秦岭断裂中段缓慢变形研究中的应用[J]. 徐小波,屈春燕,单新建,张桂芳,马超,庾露,孟秀军. 地球物理学报. 2016(08)
[9]青藏高原南缘2015年尼泊尔MW7.8地震发震构造[J]. 杨晓平,吴果,陈立春,李传友,陈晓莉. 地球物理学报. 2016(07)
[10]2015年尼泊尔Ms8.1地震构造成因及对青藏高原及邻区未来强震趋势的影响[J]. 吴中海,赵根模,刘杰. 地质学报. 2016(06)
本文编号：3343178
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