2016年呼图壁地震的InSAR观测与发震构造分析

论文摘要

区别于大地震通常沿着地表已知的大型活动断裂发生,一些地震不受地表活动断裂控制,同时也不在地表形成破裂,这种地震一般发生在年轻褶皱带之下数公里深的盲断裂上,这类地震叫做盲断裂（blind thrust）地震。此类地震一般产生的地表形变微小,普通观测手段难以记录观测。随着InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）技术的发展,凭借其全天候、全天时、可获取地表高精度、高空间分辨率形变信息的特点,在地震形变监测领域得到了广泛的应用。2016年12月8日在新疆昌吉州呼图壁县附近（43.823°N 86.345°E）发生6.2级地震,该地震是一次典型的盲断裂事件。本文围绕呼图壁地震的发震断层不明确这一科学问题进行展开分析,利用InSAR数据获取的同震形变场进行约束,基于弹性半空间位错模型对于震源参数进行反演,获取发震断层的几何产状。结合余震精定位数据、地震剖面数据和区域地质构造进一步约束、确定发震断层。同时计算呼图壁地震触发的应力变化,分析了该地区未来的地震危险性。本文工作为北天山地区构造活动研究添加新的例证,同时也为该区域中长期地震危险性的研究提供一定基础。主要工作和结论如下:（1）利用Sentinel-1雷达影像获取2016年呼图壁地震的同震形变场,结果显示同震形变主要发生在准噶尔南缘断裂（JSF）附近。地震引起地表形变量较小且破裂并没有延伸至地表,升轨轨道T014A视线向最大形变为22mm,降轨轨道T094D视线向最大形变为20mm。（2）基于弹性位错模型,以InSAR数据获取的同震形变为约束,采用多峰值粒子群（MPSO）优化算法来确定断层的几何参数,包括走向,倾角,滑动角,断层长度,断层宽度,位置,深度等。我们根据反演结果建立北倾和南倾两个模型。其中,北倾模型的走向角、倾角、滑动角分别为270°、57°、93°。南倾模型的走向角、倾角、滑动角分别为87°、29°、85°。（3）基于优化后的断层几何参数通过线性反演确定断层面上的分布式滑动量。结果显示,断层破裂没有到达地表,北倾模型的主要滑动量位于12-17km深度,最大滑动量56cm。南倾模型的主要滑动量位于13-16km深度,最大滑动量47cm。（4）根据余震精定位后的结果和人工地震数据,对发震断层的倾向和构造进行了分析。我们推断2016年呼图壁地震的发震构造在16km深度与HMT断层相连,为HMT断层上的一个反冲构造。（5）以反演得到的同震滑动分布以为基础,研究了该区域主余震应力触发及同震引起的区域应力变化。结果显示库伦应力增加的部分主要集中在断层上半段。结合震源区域周围的构造我们分析了该地区潜在的地震危险性,结论是虽然呼图壁地震增加了断层上半区域的库伦应力（约0.2Mpa）,但是由于地质构造原因该地区不太可能发生6级以上的大地震。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王晓航

导师: 许才军

关键词: 北天山,呼图壁地震,盲断裂,小震精定位,地壳形变,地质构造

来源: 武汉大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地球物理学

单位: 武汉大学

分类号: P315

总页数: 64

文件大小: 3837K

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