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  地震地磁观测与研究  2022, Vol. 43 Issue (S1): 89-91  DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2022.S1.029
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引用本文  

赵宁远, 季灵运, 张文婷. 基于InSAR的甘孜—玉树断裂带现今地壳形变监测[J]. 地震地磁观测与研究, 2022, 43(S1): 89-91. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2022.S1.029.
ZHAO Ningyuan, JI Lingyun, ZHANG Wenting. Monitoring of present crustal deformation in the Ganzi-Yushu fault zone based on InSAR[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research, 2022, 43(S1): 89-91. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2022.S1.029.

作者简介

赵宁远(1993—), 男, 硕士研究生在读, 工程师, 主要从事形变监测工作。E-mail: 475878447@qq.com
基于InSAR的甘孜—玉树断裂带现今地壳形变监测
赵宁远 1),2)   季灵运 1)   张文婷 1)     
1) 中国西安 710054 中国地震局第二监测中心;
2) 中国合肥 230026 中国科学技术大学
关键词甘孜-玉树断裂带    InSAR    哨兵-1    地壳形变    滑动速率    
Monitoring of present crustal deformation in the Ganzi-Yushu fault zone based on InSAR
ZHAO Ningyuan 1),2)   JI Lingyun 1)   ZHANG Wenting 1)     
1) The Second Monitoring and Application Center, China Earthquake Administration, Xi'an 710054, China;
2) University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
Key words: Ganzi-Yushu fault zone    InSAR    Sentinel-1    crustal deformation    slip rate    
1 研究背景

甘孜—玉树断裂带为巴颜喀啦块体和羌塘块体交界处的一条主断裂,具有较高的强震发生背景。相关研究有:闻学泽等(1985)研究认为,甘孜—玉树断裂带是中生代至今的大型活动断裂,以左旋走滑运动为主;闻学泽等(2003)针对甘孜—玉树断裂中300 km段落展开调查,拟合得到断裂带水平滑动速率最佳估值为12±2 mm/a;徐锡伟等(2003)对该断裂带第四纪以来的滑动做了相关研究,认为滑动速率达到14±2 mm/a;Lin等(2011)在玉树地震发生后,针对地震的走滑破裂段和部分错段进行了研究,认为甘孜—玉树断裂带玉树段的水平滑动速率在2—5 mm/a之间。多位专家采用多种手段对该断层的滑动速率展开了研究,统一认为甘孜—玉树断裂带运动自第四纪后以左旋走滑为主,但具体分段的走滑速率分布存在差异。因此,甘孜—玉树断裂带上,整条断裂带的滑动速率具体如何展布,运动特征如何变化,成为现今学者聚焦的一个研究点,需进一步研究讨论。

2 甘孜—玉树断裂带InSAR形变速率场

为获取甘孜—玉树断裂带高分辨率、高精度形变场,采用2014—2020年Sentinel-1卫星多个升降轨获取的758张影像数据(研究区域覆盖较大,不能利用单一相邻的轨道完成形变场覆盖),分析该断裂带的震间形变情况。其中升轨影像数据来自轨道A70、A172、A99,降轨影像数据来自轨道D77、D4、D106、D33,影像范围分布在92.3°—103.5°E之间。使用GAMMA软件对所获取得758张图像进行处理(Werner et al,2000),用于构建26 477张干涉图。引进数字高程模拟(SRTM DEM)手段对外部地质数据进行处理,以改善SAR图的配准精确度,以120∶30的系数设定多视因子,使用Goldstein滤波进行过滤,进而提升相干性相位(Goldstein et al,1998)。利用最小费用流算法展开干涉相位处理。由于研究区域海拔较高、人烟稀少,植被相对密度较大,局部相位解缠模糊度误差成为InSAR处理中的一个重要问题。为了消除此类误差,在空间域中过滤部分存疑相位,将识别出的相位偏差较大的像素(<-2.8和>2.8弧度)与未过滤相位进行相比。这些像素被标记为需严重展开区域,并在其中添加或减去整数2π相位模糊度。通过迭代执行上述步骤,可有效消除数据错误。采用π-RATE软件包计算甘孜—玉树断裂东南段的平均地壳形变速率场。

3 形变场结果分析

通过拼接不同轨道结果后,得到甘孜—玉树断裂带2014—2020年沿断层平行方向平均地壳形变速率场(图 1)。InSAR形变速率场以较高分辨率揭示了甘孜—玉树断裂带的左旋走滑运动特征,通过InSAR剖线可知,甘孜—玉树断裂带的滑动速率具有明显的分段性,滑动速率从NW向SE由2.5 mm/a逐渐增加至6.8 mm/a(Zhao et al,2023)。沿风火山至甘孜—玉树断裂带的当江段滑动速率最低,数值范围在2.5—3.0 mm/a,玉树段的左旋走滑运动速率约为4.5—5.3 mm/a,邓柯段的左旋走滑运动速率约为6.3 mm/a,甘孜至竹庆段滑动速率增加至6.8 mm/a。

图 1 升轨、降轨轨道影像数据的InSAR LOS速度场 (a)升轨轨道A70、A172和A99;(b)降轨轨道D77、D4、D106和D33 Fig.1 InSAR LOS velocity fields for ascending tracks and descending tracks

研究结果与前人部分研究存在差异,这种差异可能是因为,采用地质手段测量滑动速率时,研究结果跨越了多个地震周期,且无法剔除同震影响,而采用大地测量手段,无论InSAR或GNSS,研究资料长度均时间较短。而且,地质和大地测量观测模型的不确定性,也可能导致滑动速率结果的差异。

参考文献
闻学泽, 黄圣睦, 江在雄. 甘孜-玉树断裂带的新构造特征与地震危险性估计[J]. 地震地质, 1985(3): 23-32.
闻学泽, 徐锡伟, 郑荣章, 等. 甘孜-玉树断裂的平均滑动速率与近代大地震破裂[J]. 中国科学(D辑), 2003, 33(Z1): 199-208.
徐锡伟, 闻学泽, 郑荣章, 等. 川滇地区活动块体最新构造变动样式及其动力来源[J]. 中国科学(D辑), 2003, 33(Z1): 151-162.
Goldstein R M, Werner C L. Radar interferogram filtering for geophysical applications[J]. Geophys Res Lett, 1998, 25(21): 4 035-4 038. DOI:10.1029/1998GL900033
Lin A, Jia D, Rao G, et al. Recurrent Morphogenic Earthquakes in the Past Millennium along the Strike-Slip Yushu Fault, Central Tibetan Plateau[J]. Bull Seismol Soc Am, 2011, 101(6): 2 755-2 764. DOI:10.1785/0120100274
Werner C, Wegmüller U, Strozzi T et al. Gamma SAR and Interferometric Processing Software[C]//Proceedings of the ERS-Envisat Symposium, Gothenburg, Sweden, October 16-20, 2000.
Zhao N, Ji L, Zhang W, et al. Present-day kinematics and seismic potential of the Ganzi-Yushu fault, eastern Tibetan plateau, constrained from InSAR[J]. Front. Earth Sci, 2023, 11: 1123711. DOI:10.3389/feart.2023.1123711