据USGS测定，北京时间2022-01-08 01：45青海门源地区发生M_W6.6地震，震中37.828°N、101.290°E，位于门源县北西约55.0 km处，震源深度13.0 km。GCMT公布的震源机制解表明，门源地震是以走滑为主兼少许逆冲分量的破裂事件。

地震的破裂滑动分布是评估地震影响范围，了解强地面震动情况和地表破裂特征及计算库仑应力场和同震、震后形变的基础^[1]。此外，重建地震发生时断层的位错滑动也有助于从地震的运动学特征和震区的孕震背景方面来探讨地震的发生机理。目前已公开发表^[2-6]的震源破裂模型均以Sentinel-1卫星数据为约束，对于破裂至地表的门源地震而言，在破裂带及周边Sentinel-1卫星产生失相干，断裂带附近的形变有所缺失，波长更长的ALOS-2卫星更容易识别断层破裂带附近的地表形变。因此，为进一步研究此次青海门源M_W6.6地震的震源破裂特征，本文以Sentinel-1和ALOS-2卫星InSAR视向线(line-of-sight, LOS)形变为约束，反演地震的震源破裂滑动分布，并讨论走滑型地震断层破裂特点、引起的地表变形特征及其物理过程。

1 InSAR LOS形变数据

门源地震发生后，Liu等^[7]收集了Sentinel-1和ALOS-2卫星记录到的4对SAR影像数据(表 1)。其中，Sentinel-1卫星的重复周期为12 d，波长5.6 cm；ALOS-2卫星的重复周期为14 d，波长24 cm。Liu等^[7]使用DInSAR技术对其中的4对影像数据进行处理，提取了门源地震地表LOS形变(图 1)，本文在InSAR LOS形变基础上开展后续震源破裂模型的研究。

InSAR数据为研究震源破裂模型提供了密集的近场形变数据，但是过于密集的数据会使计算效率低下，因此需要对InSAR数据进行降采样处理。本文使用四叉树降采样方法^[8]，该方法主要根据形变梯度选点，既能最大程度地保留近场的形变特征，又能在一定程度上减小远场形变的粗差给反演结果带来的负面影响。经降采样后，轨道T26剩余363个、轨道T128剩余1 250个、轨道T33剩余1 241个、轨道T41剩余492个。

2 地震位错反演模型构建与方法

对于远场而言，可将震源近似看作点源；而对于近场而言，不能再将震源单纯地看作单一点源^[9]。假如将地震断层面近似看作平面，有限断层反演方法根据地震断层的产状可将断层面划分为若干矩形块，每个矩形块表示一个子断层或子事件。GCMT给出的门源地震震源破裂面的走向、倾角和滑动角分别为105°、82°和1°。余震精定位结果表明，门源地震的震源破裂比较复杂，基于点源震源机制解的单一平面难以准确描述震源破裂面的几何形体。近场InSAR形变可以给出清晰的断层迹线^[7]，且符合野外地质调查结果^[10]。门源地震破裂可分为西段和东段，分别近似平行于冷龙岭断裂和托莱山断裂。研究认为，门源地震的发震断层主要是冷龙岭断裂的西段，且破裂至其西北端西侧的托莱山断裂。断层倾角参考GCMT的结果设置为82°；将西段划分为15×21个子断层，将东段划分为37×20个子断层；子断层的滑动角看作是未知量，可以通过沿走滑和倾滑方向的滑动量大小进行约束；此次地震属于左旋走滑型破裂事件，可将断层的滑动方向约束在0°±45°范围内。

在断层模型的几何参数确定后，可建立断层面上的滑动参数与观测数据之间的线性关系^[9]。解算各子断层的滑动量或标量地震矩参数，除了要考虑理论计算结果同观测数据的拟合程度，还需要考虑滑动分布粗糙度，即

$ \begin{gathered} \|w(\boldsymbol{G} \cdot \boldsymbol{M}-\boldsymbol{D})\|^2+\beta^2\|\boldsymbol{L} \cdot \boldsymbol{M}\|^2= \\ \text { minmum } \end{gathered} $

(1)

式中，D为观测值；M为滑动量或地震矩；G为格林函数，其计算工具(hstat96)由CPS(https://www.eas.slu.edu/eqc/eqccps.html)提供，计算时采用Crust 1.0地壳速度结构；G·M为模拟值；w为观测值权重，对于单一类型的数据w=1；L为拉普拉斯二阶差分算子；β为平滑因子，通过模型的粗糙度和残差的折合曲线确定^[11]，本文最优平滑因子为0.26(图 2)。

3 断层滑动分布反演结果

利用InSAR近场形变，采用非负最小二乘算法反演门源M_W6.6地震的震源破裂滑动分布，其最优解如图 3(a)所示，观测值和模拟值的符合度如图 4所示。不难看出，模拟值和观测值基本吻合，即破裂模型可以合理地解释观测数据，因此本文反演获得的地震破裂滑动分布模型是可靠的。为检验反演算法及数据的稳定性，随机选用InSAR观测数据的60%作为约束，重新反演门源地震震源破裂滑动分布，经过500次重复实验，计算每个子断层上滑动量的标准差，结果如图 3(b)所示。可以看出，标准差低于0.05 m，说明滑动模型具有很好的稳定性。通过地震断层破裂滑动分布反演得到本次门源M_W6.6地震的最大滑动量约3.65 m，位于3.0 km深度附近，地震释放的地震矩约1.56×10¹⁹ Nm，与USGS通过地震波反演得到的结果相当。地表有明显的破裂，主要发生在东段，基本集中在8.0 km以上的浅部，西段的破裂发生位置比东段深，最深达15.0 km。

门源M_W6.6地震发生在冷龙岭断裂和托莱山断裂交会处附近，二者同属海原断裂带。海原断裂带是青藏高原内部重要的大型走滑型断裂带，主要表现为左旋走滑特征。印度板块持续挤压欧亚板块，除了使青藏高原抬升外，同时导致青藏高原地壳和地幔物质的流失，地质块体的运动主要受断裂走滑运动控制。本文反演的地震断层滑动分布与USGS利用地震波快速反演得到的结果存在一定的差异。USGS认为门源地震的发震断层倾向NE(走向289°)，USGS和GCMT测定的震源机制解均显示发震断层倾向SW，余震精定位结果也表明门源地震的发震断层倾向SW^[12]。USGS有限断层模型的断层滑动分布缺少近场数据的约束，滑动主要集中在震中附近。相比于USGS单一的平面模型，本文使用的InSAR近场数据丰富了破裂细节，得到的子断层的走向和倾角是变化的，破裂分布比USGS更详细。同样是InSAR数据约束下的震源破裂模型，目前已公开发表的结果均是基于Sentinel-1升轨(T26)和降轨(T33)数据反演的门源地震震源破裂模型。李振洪等^[2]和颜丙囤等^[3]的断层模型未考虑本文西段上的破裂，Yang等^[4]的西段破裂比较离散，破裂特征不突出；Liao等^[5]和吕明哲等^[6]的破裂模型比较相近，其中Liao等^[5]的西段破裂同本文比较接近，要明显深于吕明哲等^[6]的模型。

4 结语

本文以Sentinel-1和ALOS-2卫星近场InSAR形变为约束，利用有限断层方法反演2022年门源M_W6.6地震的震源破裂滑动分布。ALOS-2卫星数据的加入很好地弥补了断裂带附近因Sentinel-1卫星失相干引起的地表形变缺失。研究结果表明，门源M_W6.6地震的最大滑动量约3.65 m，释放的地震矩约1.56×10¹⁹ Nm，破裂传播至地表，与野外地质调查结果一致。此次地震属于双侧破裂事件，区别于其他研究结果，本文认为破裂主要发生在东段，集中在断层的浅部，西段的破裂深度范围要大于东段。同震形变整体上符合左旋走滑破裂特征，显示了青藏高原内部被大型活动断裂围限的块体之间的相对运动。