InSAR监测地震同震形变及反演断层滑动分布 ——以Murghob地震和阿克陶地震为例

论文摘要

InSAR作为大地测量学的重要技术,在地质灾害监测和预警方面应用广泛,地震是破坏性最强的自然灾害之一,由于InSAR是空间对地的大面积观测技术,所以InSAR对地震活动的监测有着巨大的优势。针对近年来新疆阿克陶地区和毗邻我国西部的塔吉克斯坦Murghob地区发生的两次地震,通过D-InSAR技术获取地表同震形变,利用位错理论结合InSAR观测结果反演发震断层的错动情况,主要研究内容和结论如下:（1）基于Sentinel-1A数据的Murghub地震同震形变观测及反演断层滑动分布采集了覆盖震区的Sentinel-1A卫星数据,利用D-InSAR技术获取了2015年塔吉克斯坦的Mw7.2 Murghob地震升轨和降轨的LOS向同震形变场,形变场结果显示地表以水平走滑运动为主,形变场整体呈NE-SW向,升轨和降轨的最大LOS向形变量分别为-75cm和52cm。基于粘弹性分层位错模型,结合前人研究成果以及震区的地质资料和InSAR观测结果建立发震断层模型,以升、降轨InSAR数据为约束反演断层滑动分布和震源参数,结果显示发震断层共分为三段,都以左旋走滑运动为主,平均走向为219°,北段的F1号断层倾角为85°,中段的F2号断层倾角为80°,南段的F3号断层倾角为89°,断层最大滑动量达到3.9m,位于地下13.75km处。反演所得地震矩为M0=9.405×10199 Nm,约合矩震级Mw7.28。（2）基于Sentinel-1A/B数据的阿克陶地震同震形变观测及反演断层滑动分布采集Sentinel-1A/B卫星的升降轨数据,利用D-InSAR技术处理得到2016年新疆Mw6.4阿克陶地震的LOS向同震形变场,形变场沿木吉断裂以近东西向展布,震区地表以水平走滑运动为主,升降轨的最大LOS向形变量分别为14cm和-21cm。基于粘弹性分层位错模型,结合先验条件和余震分布结果建立了单一断层模型和双断层模型,分别进行了反演实验,结果表明:双断层模型拟合InSAR形变场的残差更小,证明双断层模型更加符合实际断层破裂情况。两段断层的平均走向为105.5°,震中以东断层的最佳最佳倾角为75°,震中以西断层最佳倾角为55°,最大滑动量位于震中以西断层地下13.26km深处,达到了0.73m。反演得到该地震的总地震矩为M0=1.4496×1019Nm,约合矩震级Mw6.74。近年来在帕米尔构造结上发生过多次中强地震,未来在该地区仍有发生地震的可能。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 研究内容和论文组织结构
• 第二章 D-InSAR技术与数据处理流程
•   2.1 SAR卫星系统
•   2.2 SAR成像原理
•     2.2.1 SAR成像原理
•     2.2.2 SAR图像特性
•   2.3 D-InSAR技术介绍
•     2.3.1 SAR干涉相位的组成
•     2.3.2 D-InSAR处理原理
•     2.3.3 D-InSAR两通法
•   2.4 D-InSAR数据处理流程
•   2.5 数据降采样
•     2.5.1 均匀采样
•     2.5.2 四叉树采样
•   2.6 小结
• 第三章 弹性位错模型与震源滑动分布反演方法
•   3.1 引言
•   3.2 地震基础
•     3.2.1 地震的发生
•     3.2.2 地震矩和矩震级
•     3.2.3 断层的类型
•     3.2.4 断层基本参数
•   3.3 点源位错模型解析方法
•   3.4 有限矩形位错模型解析方法
•   3.5 震源滑动分布反演方法
•     3.5.1 非线性反演
•     3.5.2 线性反演
•   3.6 小结
• 第四章 塔吉克斯坦Murghob地震InSAR同震形变及断层滑动分布反演
•   4.1 研究区域背景
•   4.2 获取InSAR同震形变场
•   4.3 断层参数与滑动分布反演
•     4.3.1 反演方法介绍
•     4.3.2 断层几何模型
•   4.4 反演结果讨论分析
•   4.5 小结
• 第五章 新疆阿克陶地震InSAR同震形变及断层滑动分布反演
•   5.1 引言
•   5.2 研究区域背景
•   5.3 获取InSAR同震形变场
•   5.4 断层参数与滑动分布反演
•     5.4.1 单一断层模型
•     5.4.2 两段断层模型
•   5.5 反演结果讨论分析
•   5.6 小结
• 结论与展望
•   6.1 主要工作总结
•   6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 韩鸣

导师: 张永志

关键词: 同震形变,滑动分布模型,地震,阿克陶地震

来源: 长安大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地球物理学

单位: 长安大学

分类号: P315.7

总页数: 69

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