联合InSAR和地震波数据反演甘肃积石山Ms 6.2地震震源时空破裂过程

方楠, 孙凯, 黄传超, 柏承元, 陈志丹, 谢磊, 杨知, 徐英辉, 解鸿斌, 冯光财, 李志伟, 许文斌

方楠, 孙凯, 黄传超, 柏承元, 陈志丹, 谢磊, 杨知, 徐英辉, 解鸿斌, 冯光财, 李志伟, 许文斌. 联合InSAR和地震波数据反演甘肃积石山Ms 6.2地震震源时空破裂过程[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2025, 50(2): 333-343. DOI: 10.13203/j.whugis20240036
引用本文: 方楠, 孙凯, 黄传超, 柏承元, 陈志丹, 谢磊, 杨知, 徐英辉, 解鸿斌, 冯光财, 李志伟, 许文斌. 联合InSAR和地震波数据反演甘肃积石山Ms 6.2地震震源时空破裂过程[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2025, 50(2): 333-343. DOI: 10.13203/j.whugis20240036
FANG Nan, SUN Kai, HUANG Chuanchao, BAI Chengyuan, CHEN Zhidan, XIE Lei, YANG Zhi, XU Yinghui, XIE Hongbin, FENG Guangcai, LI Zhiwei, XU Wenbin. Joint Inversion of InSAR and Seismic Data for the Kinematic Rupture Process of the 2023 Ms 6.2 Jishishan (Gansu,China) Earthquake[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2025, 50(2): 333-343. DOI: 10.13203/j.whugis20240036
Citation: FANG Nan, SUN Kai, HUANG Chuanchao, BAI Chengyuan, CHEN Zhidan, XIE Lei, YANG Zhi, XU Yinghui, XIE Hongbin, FENG Guangcai, LI Zhiwei, XU Wenbin. Joint Inversion of InSAR and Seismic Data for the Kinematic Rupture Process of the 2023 Ms 6.2 Jishishan (Gansu,China) Earthquake[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2025, 50(2): 333-343. DOI: 10.13203/j.whugis20240036

联合InSAR和地震波数据反演甘肃积石山Ms 6.2地震震源时空破裂过程

基金项目: 

国家重点研发计划课题 2022YFB3903602

国家自然科学基金项目 42388102

国家自然科学基金项目 42174023

国家自然科学基金项目 42304037

中南大学前沿交叉研究项目 2023QYJC006

湖南省自然科学基金重点项目 2024JJ3031

中南大学研究生自主探索创新项目 2021zzts0249

湖南省研究生科研创新项目 CX20210104

详细信息
    作者简介:

    方楠,博士生,主要从事大地测量资料和地震波的联合反演研究。fangnan@csu.edu.cn

    通讯作者:

    许文斌,博士,教授。wenbin.xu@csu.edu.cn

Joint Inversion of InSAR and Seismic Data for the Kinematic Rupture Process of the 2023 Ms 6.2 Jishishan (Gansu,China) Earthquake

  • 摘要:

    2023-12-18,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Ms 6.2地震,该地震发生在祁连山内部的次级断裂拉脊山断裂上,该断裂活动强度较低、发震频率不高,本次地震为人们重新认识祁连山内部这一特殊构造提供了机会。利用Sentinel-1A卫星的升、降轨数据获得了本次地震的同震地表形变,采用贝叶斯反演方法确定了发震断层的几何参数,联合地震波数据反演了该地震的动态滑动分布。本次地震的发震断层朝北东倾,倾角为32.2°,走向为~325.2°,滑动角为~112°,发震断层呈现逆冲兼具右旋走滑分量的运动性质。结合邻区主要活动断裂的断层几何和运动学特征,认为本次积石山地震发生在拉脊山南缘北东倾的断层上。本次积石山地震所在的拉脊山断裂东段可能是青海南山断裂、拉脊山断裂西段和西秦岭断裂的阶区转换构造,该阶区的左行右阶型挤压作用为本次逆冲型地震事件的驱动机制。

    Abstract:
    Objectives 

    On December 18, 2023, an Ms 6.2 earthquake occurred in Jishishan County, Gansu Province, China. This event occurred on the Lajishan fault, a secondary fault with low activity and infrequent seismicity in the Qilian Mountains, which event provides an opportunity to study this special structure within the Qilian Mountains.

    Methods 

    We derived the coseismic deformation field using both ascen⁃ding and descending Sentinel-1A data, applied the Bayesian inversion method to determine the source parameters of the seismogenic fault, and combined seismic wave records with interferometric synthetic aperture radar data to model the dynamic slip distribution of this event.

    Results 

    The event has a northwest-dipping fault with a dip of 32.2°,a strike of 325.2° and a rake of 112°,indicating that this earthquake is a thrust event with a dextral slip component.

    Conclusions 

    By analyzing the fault geometry and kinematic characteristics of the primary active faults in the surrounding region, we found that the Jishishan earthquake occurred on the southern edge of the Laji Mountain. This study concludes that the Jishishan earthquake occurred on a northeast-dipping fault at the southern margin of the Laji Mountains. It also suggests that the eastern section of the Laji Mountain fault, where the Jishishan earthquake occurred, may be a step-over structure between the Qinghai Nanshan fault, the western section of the Laji Mountain fault, and the west Qinling fault. Additionally, it proposes that the left-running, right-step-type extrusion of the step-over zone is the driving mechanism of this retrograde seismic event.

  • 根据中国地震台网中心测定,北京时间2023⁃12⁃18T23:59:30,中国甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Ms 6.2地震,震源深度10 km,震中位于35.70°N,102.79°E(图1(a)、1(b))。本次积石山Ms 6.2地震事件位于青藏高原东北缘的拉脊山断裂带上,地震造成约150人遇难、近千人受伤,并伴随着大量的崩塌、滑坡等地质灾害,其致灾程度超过很多7级以上地震[1-2]。根据国内外地震研究机构发布的震源机制和震形图模拟的同震变形场[3],本次积石山Ms 6.2地震为一次典型的逆冲型事件,发震断层走向呈北西-南东向,断层节面I为南西倾的低角度(28°~46°)断层,节面Ⅱ为北东倾的高角度(50°~62°)断层(表1)。

    图  1  青藏高原东北缘构造背景及积石山地震附近区域构造图
    Figure  1.  Tectonic Setting of the Northeastern Tibetan Plateau and the Jishishan Earthquake
    表  1  不同机构和本文研究获取的2023年积石山Ms 6.2地震震源机制
    Table  1.  Focal Mechanisms of the 2023 Jishishan Ms 6.2 Earthquake Published by Different Institutions and This Study
    研究来源纬度/(°N)经度/(°E)震源深度/km震级 (Mw)节面I节面Ⅱ
    走向/(°倾角/(°滑动角/(°走向/(°倾角/(°滑动角/(°
    GCMT35.83102.8118.95.9303526216446122
    USGS35.74102.83105.9433362881562893
    GFZ35.74102.81186.0133253991383879
    IG⁃CEA35.68102.79105.96307507115544111
    CENC35.70102.79105.9300455017057123
    本文研究35.77102.767.76.0325321121206177
    注:GCMT(Global Centroid Moment Tensor):全球矩张量;USGS(United States Geological Survey):美国地质调查局;GFZ(Helmholtz⁃Centre for Geosciences):德国地学中心;IG⁃CEA(Institute of Geology, China Earthquake Administration):中国地震局地质研究所;CENC(China Earthquake Networks Center):中国地震台网中心。
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    合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar ,InSAR)技术可捕捉地震周期性活动的高空间分辨率地表形变特征[4-5]。基于InSAR观测获取的积石山Ms 6.2地震升、降轨同震形变场均显示地表变形以抬升为主,表明此次地震为逆冲型事件,但前人研究认为仅依靠InSAR观测无法判定断层的倾向,即东北倾和西南倾断层模型均能较好地拟合同震形变[6-7]。余震精定位结果显示,积石山Ms 6.2地震震中位于祁连山内部的拉脊山断裂东段,震源深度约为13.2 km,余震序列整体呈北西-南东向展布,展布长度约15 km,破裂深度主要集中在地下10~15 km(图1(c))。震源机制、大地测量数据和余震序列显示,发震断层走向与区域内已知的拉脊山断裂东段一致,但无法明确发震构造为拉脊山断裂的南支还是北支。

    祁连山位于青藏高原向东北扩展的最前缘,印度和欧亚板块碰撞的远程挤压效应在该地区造成强烈的地壳挤压缩短和山体隆升(图1(a))[8-10]。历史研究主要集中在祁连山几条大型的走滑边界断裂和山体内部NWW向的挤压构造带上(图1(a))[11-18]。西祁连山的地壳缩短主要被5条近平行的NWW向褶皱-逆断裂带所吸收,由北向南依次为祁连山北缘断裂、昌马断裂、疏勒南山断裂、党河南山断裂和柴达木北缘断裂[19-20];东祁连山以类块体东向挤出的形式响应地壳缩短,在东祁连山地区构造变形和地震活动主要集中在块体边界断裂带(海原断裂、鄂拉山断裂和日月山断裂)上,块体内部断裂的地震活动较弱[17-18,21]。拉脊山断裂位于东祁连山内部青海南山断裂、日月山断裂和西秦岭断裂的构造衔接带上,断层结构复杂(图1(a))[21-23]

    拉脊山断裂的走向在断层中部发生明显弯曲,由西段的NWW向转变为东段的NNW向,表现为向北东方向凸出的弧形挤压构造(图1(a))[22,24]。地质学研究认为,拉脊山是一条形成于加里东期的古老断裂带,经过多期强烈的构造变动,是一个反映多阶段构造抬升的构造窗[25]。断错地貌显示,晚更新世以来,拉脊山断裂以逆冲活动为主,兼有少量左旋走滑分量[22-24,26-27]。现今拉脊山断裂的活动强度较相邻断裂更弱,基于水准测量和全球定位系统数据限定拉脊山断裂的垂直滑动速率为1±0.5 mm/a[27],明显低于日月山断裂的2.5±0.5 mm/a和西秦岭断裂的2.5±0.3 mm/a的左旋走滑速率[28]。本次积石山Ms 6.2地震所处的拉脊山断裂东段尚未有6级以上强震记录,但存在过5级左右的中等强度地震[22]。无论是断层滑动速率或地震活动强度,拉脊山断裂均不能与其邻近的大型走滑断裂相提并论,考虑到拉脊山断裂的断层规模和特殊发育位置,其更可能表现为某种转换构造。本次积石山Ms 6.2地震为人们重新认识祁连山内部这一特殊构造提供了机会。

    本文首先利用Sentinel-1A卫星的升、降轨影像数据获取了本次事件的同震地表变形;然后假设断层面均已滑动,通过贝叶斯反演方法获得发震断层的破裂范围、断层几何和发震方式;进而联合远场体波数据反演了2023年积石山Ms 6.2地震的震源破裂过程;最后综合考虑地震破裂过程、同震变形、断层几何和区域构造特点,分析了本次事件的发震构造和孕震机制。

    本文使用的远震数据来自IRIS(incorporated research institutions for seismology)数据管理中心。为了尽可能获得震源破裂的精准破裂过程,需扩大地震台站方位角的覆盖范围,本文选取震中距为30°~90°的11个P波震相。首先从原始数据中去除仪器响应获取速度波形记录[29],然后再对远场波形数据进行0.01~0.9 Hz的带通滤波,以及5 Hz的重采样,并截取了P波到达前10 s,总共60 s的数据长度。远场体波的理论格林函数采用Multitel3程序进行计算[30]。计算格林函数过程中,速度模型采用的是基于CRUST1.0模型[31]的地壳结构和AK135参考地球模型[32]的地幔和地核部分。

    为获得积石山地震同震形变场,本文利用GAMMA软件对Sentinel⁃1A升、降轨数据进行差分干涉处理(表2)。在数据处理过程中,距离向和方位向分别进行10∶2多视处理以提高影像信噪比,并采用30 m空间分辨率的航天飞机雷达地形测绘使命(shuttle radar topography mission,SRTM)高程模型模拟去除地形相位[33]。对干涉图进行自适应滤波并利用最小费用流法完成相位解缠,通过远场稳定区域拟合多项式去除长波长的大气和轨道误差,并对断层近场解缠误差进行手动掩膜。为了提高反演的计算效率,本文采用四叉树采样法对形变场进行降采样以减少数据量[34]。InSAR同震形变的理论格林函数通过频率波数积分[35]并根据区域分层波速模型[36]计算。

    表  2  本文使用的Sentinel⁃1A影像
    Table  2.  Sentinel⁃1A Images Used in This Study
    数据类型轨道号飞行方向影像对
    Sentinel⁃1A128升轨2023⁃10⁃27—2023⁃12-26
    Sentinel⁃1A135降轨2023⁃12⁃14—2023⁃12⁃26
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    由于此次地震并未破裂至地表,因此无法根据同震形变场直接确定发震断层迹线。为了确定本次地震发震断层的几何参数和空间位置,本文使用GBIS软件对断层的几何参数和位置进行非线性搜索[37]。剪切模量和泊松比分别设置为3.0 GPa和0.25。为了更好地搜索断层参数,本文对所有参数进行自由搜索,与其他研究不同的是,本文并未对断层的走向进行约束,而是进行0°~360°的全局搜索。

    经过100万次反演后,去掉前10万次处于预烧期的采样结果。统计分布表明(表3),发震断层长度12.96 km(12.90~13.03 km,95%置信区间,下同),宽度7.96 km(7.85~8.09 km),走向和倾角分别为325.2°(324.8°~325.5°)和32.2°(31.7°~32.7°),断层向北东倾。断层顶深为5.54 km,说明同震破裂并未到达地表,与地质调查结果相符。断层面滑动量以逆冲分量为主,并伴有少量的右旋走滑分量。从各参数的联合概率密度函数分布中可以看出(图2),各参数接近正态分布,且两两参数之间相关性较小,证明了反演结果的稳定性和参数独立性。

    表  3  东倾发震断层几何参数
    Table  3.  Geometric Parameters of East Dipping Fault Model
    统计项长度/km宽度/km顶深/km倾角/(°)走向/(°)断层X/km断层Y/km走滑分量/m倾滑分量/m
    最优值12.967.965.5432.2325.2-6.482.870.10-0.249
    2.5%12.907.855.4831.7324.8-6.512.810.09-0.253
    97.5%13.038.095.6032.7325.5-6.452.910.11-0.244
    注:走滑分量正值代表右旋,负值代表左旋;倾滑分量正值代表正断,负值代表逆冲;断层XY表示断层上边界中点与参考点的偏离。
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    图  2  断层几何参数联合概率密度分布图
    Figure  2.  Joint Probability Density Distribution of Fault Geometric Parameters

    确定断层的几何参数和位置后,本文将断层面沿走向和倾向方向扩展到40 km×40 km,将其按照2 km×2 km的矩形划分为400个子断层,然后使用多时间窗函数线性波形反演方法联合反演InSAR同震形变场和远场体波数据获得震源破裂过程[38-41]。基于本次地震由逆冲主导的特征,将每个子断层滑动方向的范围限定为90°±45°,得到的最优反演结果如图3所示。

    图  3  同震滑动分布模型
    Figure  3.  Coseismic Slip Distributed Model

    反演结果表明,本次积石山地震的断层滑动分布以逆冲为主,兼具少量右旋分量,主要集中在5~20 km处,未破裂至地表;最大滑动量达~0.2 m,位于~13 km处。滑动分布正演结果显示(图4),波形数据基本全部拟合,InSAR数据在主要形变区还残留少量残差,这可能是由于形变场近场失相干,存在一定的解缠误差及早期震后形变造成的。升、降轨对应残差的均方根分别为5.91 mm和5.36 mm,均小于InSAR观测值一个数量级,说明了反演结果的可靠性。

    图  4  滑动分布反演观测值、模型值及残差值
    Figure  4.  Coseismic Observation, Model and Residuals of Inversion of Slip Distribution

    从震源破裂过程可以看出(图5),破裂从断层面10~15 km深度开始破裂,呈圆盘状向四周

    图  5  断层面动态破裂图
    Figure  5.  Dynamic Rupture Process on the Fault

    破裂,整体主要向深处破裂,在5 s时,矩张量释放达到最大值,之后逐步减小。在破裂结束前2 s,破裂以圆盘状向外扩展,之后受限于浅部地质构造,破裂演化为不规则破裂。

    本文联合InSAR观测和地震波数据确定了积石山Ms 6.2地震的发震断层参数和破裂过程。本次地震的InSAR同震形变场正好位于拉脊山北缘断裂和南缘断裂的中部,因此无法直接从形变场判别发震断层。基于贝叶斯均一滑动反演结果表明,积石山地震的发震断层为北东倾向,与前人根据余震空间破裂特征、InSAR同震形变场失相干区空间分布和同震触发滑坡的空间展布等因素得到的断层倾向相同[6-7],因此本文认为此次地震的发震构造为倾向北东的拉脊山南缘断裂。本次地震是一个典型的逆冲事件,地震波约束的破裂过程较为简单,同震滑动集中在5~20 km处,最大滑动量达~0.2 m,位于~13 km处,余震分布主要集中于断层面下方。

    地震导致灾害的严重性与地震所引起的地表峰值加速度、地表峰值速度和地表峰值位移紧密相关。为了探究2023年积石山Ms 6.2地震的地表地震动分布,本文使用基于北东倾向断层的最优滑动分布正演获得积石山地震的以0.2 s

    为时间间隔的地表位移时间序列。通过对位移时间序列进行一次求导和两次求导可以得到速度时间序列和加速度时间序列。如图6所示,基于北东倾向断层的最优滑动分布正演得到的峰值加速度(peak ground acceleration, PGA)分布和峰值速度(peak ground velocity, PGV)分布与基于InSAR数据得到的地表位移场具有较好的一致性,与USGS发布的PGA、PGV分布的一阶特征基本相似(https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000ljvg/sha kemap/),表明本文计算的结果具有较高的可靠性,并且本文的结果具有更加详细的特征。由于正演的频率范围有限,得到的PGA和PGV的值不具有物理意义,但是可以表示相对强度变化。本次积石山地震的影响范围较大,较高的PGA、PGV基本分布在震中附近,与PGA的影响范围相比,PGV的影响区域更大,这可能与浅层岩石的性质与厚度相关。2023年积石山地震震中附近有多个人口聚集区,包括积石山县、官亭镇、吹麻滩镇及其下属乡村,由于本次地震引起了较强的地面加速度运动,并且房屋结构抗震性较弱,导致了严重的人员伤亡和财产损失。2023年积石山地震诱发大量滑坡,前人基于光学卫星影像解译得到同震滑坡3 767处,多为小型的黄土滑坡[2]。滑坡的空间位置与本文根据最优滑动模型计算的PGA、PGV分布具有很好的一致性,这表明由地震引起的地震动是诱发同震滑坡的重要因素之一[2]。沟壑两侧的黄土可能经过较大的加速度运动后变得松散,在重力作用下发生失稳从而发生滑坡。

    图  6  PGA图和PGV图
    Figure  6.  PGA Map and PGV Map

    同震形变场和震源机制显示2023年积石山Ms 6.2地震为一次典型的挤压型地震事件,主压

    应力轴方向为NEE向(N60°~80°E)(表1)(http://www.ninhm.ac.cn/content/details_104_4376.html),与祁连山NNE向的整体挤压方向存在一定的角度偏差[19-20]。祁连山主构造线方向为N60°~70°W,主要由一系列NWW向近平行的条带状挤压山脉、盆地和褶皱断裂带组成,它们的走向大致与印度⁃欧亚大陆碰撞的方向垂直(N~20°E),说明发生在祁连山地区的挤压构造主要受到板块边界陆⁃陆碰撞远程效应的影响[10,19]。但是,本次积石山地震的主压应力轴与祁连山整体上的挤压应力方向存在30°~40°的偏差,说明此次事件的驱动机制可能不是近南北向的挤压,而是其他的构造形式。

    本文反演的断层滑动分布模型显示2023年积石山Ms 6.2地震位于拉脊山断裂的东段。拉脊山断裂走向在其中部发生~30°的偏转,由西段的NWW向扭转为东段的NNW向[42]。积石山地震的变形方式和震源参数与拉脊山断裂东段的断层几何基本相符。虽然拉脊山断裂东段的断层几何与祁连山整体的挤压主构造线方向不合,但其西段却与区域内主构造线基本一致。地质学和活动断裂研究认为青海南山断裂和拉脊山断裂西段以逆冲运动为主,并伴随少量的左旋走滑分量[11,21-25,27,43-44]。根据祁连山地区2009—2021年的3.5级以上地震机制,有两次M 4+地震位于青海南山断裂和拉脊山断裂西段 ,并且这两个地震均显示青海南山断裂和拉脊山断裂西段存在显著的左旋走滑活动[18,45]

    邻近拉脊山断裂有3条规模较大的活动断裂,分别为NWW走向的青海南山断裂、西秦岭断裂以及NNW走向的日月山断裂。日月山断裂以右旋走滑活动为特点,西秦岭断裂以左旋走滑为主兼具一定程度的逆冲分量[11,26,44]。青海南山断裂、拉脊山断裂西段和西秦岭断裂不仅断裂的几何结构相似,断裂的滑动行为也极为相似。如果将青海南山断裂和拉脊山断裂西段视为同一断层系统,那么该断裂带东端和西秦岭断裂西段存在50~80 km阶区,该阶区正好位于拉脊山断裂东段,也是本次积石山Ms 6.2地震的发震位置。根据断层几何分类和运动学特征,在左行左阶的阶区部位会形成张性破裂或者张性正断层,而在左行右阶断裂的阶区部位会形成挤压破裂或者压性逆断层[46-47]。考虑到青海南山断裂、拉脊山断裂和西秦岭断裂的空间分布和运动学特征,左行右阶型的挤压阶区构造与拉脊山断裂东段变形方式相符。走滑断裂之间的阶区部位往往是构造应力容易集中的地方,断层滑动更容易在构造几何的扭曲部位闭锁,有利于地震成核和孕育[46]。同时,阶区构造的规模大小与其所能积累的弹性势能正相关,统计显示尺度超过5 km的阶区能够有效中止破裂的传递,促进地震成核[46]。本次积石山Ms 6.2地震所在的拉脊山断裂东段不仅在构造样式上与阶区构造相符,而且巨大的阶区尺度使其具有较大发震潜能。因此,本次积石山地震很可能发生在东祁连山内部两条大型活动断裂之间的构造转换部位,拉脊山断裂东段是协调青海南山断裂⁃拉脊山断裂西段和西秦岭断裂左旋走滑作用的阶区构造。

    虽然本次积石山Ms 6.2地震发生在祁连山内部一条次级断裂(拉脊山断裂东段)上,但地震强度高、受灾程度重。近20年的地震记录显示,东祁连山的地震活动相对集中,主要分布在海原断裂、鄂拉山断裂、西秦岭断裂和东昆仑断裂等块体边界断裂带上,块体内部的地震活动较弱(图1(a))[18-19,48]。本次积石山地震打破了这种认识,说明青藏高原东北缘地震活动的复杂性。此外,临夏地区为中国西部的黄土覆盖区,该区域地形沟壑纵横、水土流失严重,受外力扰动极易发生滑坡、崩塌等地质灾害[1-2]。因此,在地震危险性评价工作中,除了考虑地下构造对地震强度的控制作用外,地表场地条件也是评估地震危险性不可忽视的因素。

    本文联合InSAR和地震波数据反演了2023年甘肃省积石山县地震的断层几何参数、同震滑动分布及其破裂过程。反演结果显示,此次地震发生在一条32.2°北东倾向、325.2°北西走向的断层上,同震滑动分布主要集中在深度5~20 km的范围内。在深度13 km处滑动量最大,为0.2 m,同震滑动产生了1.3×1018 Nm的矩张量,相当于矩震级Mw 6.0。基于贝叶斯反演结果及区域构造,认为此次地震破裂在东北倾的拉脊山南缘断裂上,结合邻区主要活动断裂的断层几何和运动学特征,认为本次积石山地震所在的拉脊山断裂东段可能是青海南山断裂、拉脊山断裂西段和西秦岭断裂的阶区转换构造,该阶区的左行右阶型挤压作用为本次逆冲型地震事件的驱动机制。本文强调断层几何的不连续性和区域场地条件在地震危险性评价中的重要性。

    感谢中国地震局地球物理研究所房立华研究员提供的余震精定位数据,欧洲航天局提供的哨兵1A数据(https://asf.alaska.edu/),IRIS数据管理机构提供的远震数据,长安大学李振洪教授提供的滑坡点位数据,活动断裂数据来自www.activefault⁃datacenter.cn/map;本文中大部分图采用GMT绘制[49]。
    http://ch.whu.edu.cn/cn/article/doi/10.13203/j.whugis20240036
  • 图  1   青藏高原东北缘构造背景及积石山地震附近区域构造图

    Figure  1.   Tectonic Setting of the Northeastern Tibetan Plateau and the Jishishan Earthquake

    图  2   断层几何参数联合概率密度分布图

    Figure  2.   Joint Probability Density Distribution of Fault Geometric Parameters

    图  3   同震滑动分布模型

    Figure  3.   Coseismic Slip Distributed Model

    图  4   滑动分布反演观测值、模型值及残差值

    Figure  4.   Coseismic Observation, Model and Residuals of Inversion of Slip Distribution

    图  5   断层面动态破裂图

    Figure  5.   Dynamic Rupture Process on the Fault

    图  6   PGA图和PGV图

    Figure  6.   PGA Map and PGV Map

    表  1   不同机构和本文研究获取的2023年积石山Ms 6.2地震震源机制

    Table  1   Focal Mechanisms of the 2023 Jishishan Ms 6.2 Earthquake Published by Different Institutions and This Study

    研究来源纬度/(°N)经度/(°E)震源深度/km震级 (Mw)节面I节面Ⅱ
    走向/(°倾角/(°滑动角/(°走向/(°倾角/(°滑动角/(°
    GCMT35.83102.8118.95.9303526216446122
    USGS35.74102.83105.9433362881562893
    GFZ35.74102.81186.0133253991383879
    IG⁃CEA35.68102.79105.96307507115544111
    CENC35.70102.79105.9300455017057123
    本文研究35.77102.767.76.0325321121206177
    注:GCMT(Global Centroid Moment Tensor):全球矩张量;USGS(United States Geological Survey):美国地质调查局;GFZ(Helmholtz⁃Centre for Geosciences):德国地学中心;IG⁃CEA(Institute of Geology, China Earthquake Administration):中国地震局地质研究所;CENC(China Earthquake Networks Center):中国地震台网中心。
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    表  2   本文使用的Sentinel⁃1A影像

    Table  2   Sentinel⁃1A Images Used in This Study

    数据类型轨道号飞行方向影像对
    Sentinel⁃1A128升轨2023⁃10⁃27—2023⁃12-26
    Sentinel⁃1A135降轨2023⁃12⁃14—2023⁃12⁃26
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    表  3   东倾发震断层几何参数

    Table  3   Geometric Parameters of East Dipping Fault Model

    统计项长度/km宽度/km顶深/km倾角/(°)走向/(°)断层X/km断层Y/km走滑分量/m倾滑分量/m
    最优值12.967.965.5432.2325.2-6.482.870.10-0.249
    2.5%12.907.855.4831.7324.8-6.512.810.09-0.253
    97.5%13.038.095.6032.7325.5-6.452.910.11-0.244
    注:走滑分量正值代表右旋,负值代表左旋;倾滑分量正值代表正断,负值代表逆冲;断层XY表示断层上边界中点与参考点的偏离。
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图(6)  /  表(3)
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-28
  • 网络出版日期:  2024-03-25
  • 刊出日期:  2025-02-04

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