积石山M6.2级地震InSAR同震形变场及发震断层探讨
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徐雨帆(1996-),女,硕士研究生,助理工程师,主要从事遥感及地震地质研究。Email:xyf15850681031@163.com。 |
Copy editor: 李瑜
收稿日期: 2024-05-30
修回日期: 2025-03-10
网络出版日期: 2026-06-03
基金资助
云南省地震科技创新团队“区域地震灾害风险识别与评估创新团队”(CXTD202402)
及云南省地震局青年地震科学基金项目“基于DInSAR技术的同震形变和断层滑动分布反演——以2023年甘肃积石山M6.2级地震为例”(2024K03)
InSAR-derived coseismic deformation field and seismogenic fault of the M6.2 Jishishan earthquake
Received date: 2024-05-30
Revised date: 2025-03-10
Online published: 2026-06-03
2023年12月18日,中国甘肃省积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生了M6.2级地震,地震最大地震烈度达Ⅷ度,对自然环境造成了严重破坏。为了确定发震断层基本参数,分析发震断层的运动性质,该研究利用地震前后的Sentinel-1A卫星升降轨数据和数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据,基于二轨法合成孔径雷达干涉测量技术(differential interferometric synthetic aperture Radar,DInSAR)技术,获得此次地震的同震形变场;并基于均匀弹性半空间位错理论,建立了同震形变和断层运动之间的映射模型,由同震形变场拟合发震断层的运动,进而反演发震断层基本参数,模拟断层滑动分布。研究结果显示:升轨结果最大形变量约为6.65 cm,降轨结果最大形变量约为7.12 cm;发震断层走向308.14°,断层倾角61.57°,断层滑动角71.42°;断层最大滑动量约0.29 m,最大滑动大致位于地下8 m处,矩震级为Mw6.17级,发震断层以逆冲运动为主,兼少量左旋走滑运动。结合区域地质构造背景,推测发震断层为拉脊山南缘断裂,且地震造成了地表破裂。
关键词: 积石山地震; 同震形变; 合成孔径雷达干涉测量; 发震断层
徐雨帆 , 李圣 , 曹彦波 , 胡瑞峰 . 积石山M6.2级地震InSAR同震形变场及发震断层探讨[J]. 自然资源遥感, 2025 , 37(5) : 216 -223 . DOI: 10.6046/zrzyyg.2024314
On December 18,2023,a M6.2 earthquake struck Jishishan Bonan,Dongxiang,and Salar Autonomous County,Gansu Province,China,with a maximum seismic intensity of VIII,causing severe environmental damage. This study aims to determine the basic parameters of the seismogenic fault and analyze its movement. To this end,this study,based on the two-pass differential interferometric synthetic aperture radar (D-InSAR) technique,obtained the coseismic deformation field of this earthquake using ascending and descending orbit from the Sentinel-1A satellite,as well as digital elevation model (DEM) data before and after the earthquake. Based on the dislocation theory in a homogeneous elastic half-space (the Okada dislocation model),a mapping model was established to link coseismic deformation and fault movement. The coseismic deformation field was used to fit the seismogenic fault,followed by the inversion for basic parameters of the seismogenic fault and the simulation of fault slip distribution. The results show that the maximum deformation from the ascending orbit data was about 6.65 cm,while that from the descending orbit data was about 7.12 cm. The seismogenic fault exhibited a strike of 308.14°,a dip angle of 61.57°,and a slip angle of 71.42°. Moreover,the fault presented a maximum slip of approximately 0.29 m located approximately 8 m below the surface and a moment magnitude of Mw6.17. The fault is characterized by thrust movement,with a minor left-lateral strike-slip movement. Based on the regional geological structure,the seismogenic fault is speculated to be the southern margin fault of Laji Mountain,with surface rupture caused by the earthquake.
表1 影像采集时间表Tab.1 Image acquisition schedule |
| 飞行方向 | 数据采集时间 | 时间基 线/d | 空间基 线/m | |
|---|---|---|---|---|
| 震前 | 震后 | |||
| 升轨 | 2023-10-27 | 2023-12-26 | 60 | 65 |
| 降轨 | 2023-12-14 | 2023-12-26 | 12 | -118 |
表2 数据情况介绍Tab.2 Data introduction |
| 数据类型 | 数据来源 |
|---|---|
| SAR影像 | 欧洲航天局Sentinel-1A |
| Sentinel-1精轨数据 | 欧洲航天局 |
| DEM数据 | ALOS World DEM |
| 活动断层数据 | 中国地震灾害防御中心地震活动断层探查数据中心 |
表3 USGS和GCMT的震源机制解Tab.3 Source mechanism solutions for USGS and GCMT |
| 发生时间 | 数据来源 | 震级 | 震源机制解1 | 震源机制解2 | 震源球 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 走向/(°) | 倾角/(°) | 滑动角/(°) | 走向/(°) | 倾角/(°) | 滑动角/(°) | ||||
| 2023-12-18 23∶59 | GCMT | 6.1 | 164 | 46 | 122 | 303 | 52 | 62 | ![]() |
| USGS | 5.9 | 156 | 28 | 93 | 333 | 28 | 93 | ![]() | |
感谢欧洲航天局提供Sentinel-1雷达卫星影像数据和精密轨道数据,感谢中国地震灾害防御中心及地震活动断层探察数据中心(
| [1] |
陆诗铭, 吴中海, 李智超. 2023年12月18日甘肃省积石山6.2级地震的控震构造及特征[J]. 地震科学进展, 2024, 54(1):86-93.
|
| [2] |
郭祥云, 韩立波, 张旭, 等. 2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震震源参数和破裂特征[J]. 地震科学进展, 2024, 54(1):75-85.
|
| [3] |
王润妍, 万永革, 宋泽尧, 等. 2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震震源机制及其对周围区域的应力影响[J]. 地震, 2024, 44(1):175-184.
|
| [4] |
杨彦明, 苏淑娟. 2023年甘肃积石山MS 6.2地震:一次逆冲为主的浅源强震[J]. 地震, 2024, 44(1):167-174.
|
| [5] |
王勤彩, 罗钧, 陈翰林, 等. 2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震震源机制解[J]. 地震, 2024, 44(1):185-188.
|
| [6] |
方楠, 孙凯, 黄传超, 等. 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.
|
| [7] |
杨九元, 温扬茂, 许才军. InSAR观测揭示的2023年甘肃积石山MS 6.2地震发震构造[J]. 武汉大学学报, 2025, 50(2):313-321.
|
| [8] |
张文婷, 季灵运, 陈玉鑫, 等. 2023年甘肃积石山6.2级地震区域地壳形变特征分析[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2025, 50(2):391-403.
|
| [9] |
李雨森, 李为乐, 许强, 等. 2023年积石山MS 6.2级地震InSAR同震形变探测与断层滑动分布反演[J]. 成都理工大学学报(自然科学版), 2024, 51(1):22-32,75.
|
| [10] |
张军龙, 徐岳仁, 李文巧, 等. 中强地震发震构造标志浅析——以2023年积石山MS 6.2地震为例[J]. 地震, 2024, 44(1):226-234.
|
| [11] |
|
| [12] |
|
| [13] |
|
| [14] |
|
| [15] |
|
| [16] |
|
| [17] |
|
| [18] |
屈春燕, 左荣虎, 单新建, 等. 尼泊尔MW 7.8地震InSAR同震形变场及断层滑动分布[J]. 地球物理学报, 2017, 60(1):151-162.
|
| [19] |
王守文, 季灵运, 朱良玉, 等. 基于InSAR技术监测2021年青海玛多Mw 7.4级地震同震形变场与断层滑动[J]. 地球科学与环境学报, 2022, 44(6):1016-1026.
|
| [20] |
|
| [21] |
刘振江, 韩炳权, 能懿菡, 等. InSAR观测约束下的2023年甘肃积石山地震震源参数及其滑动分布[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2025, 50(2):344-355.
|
| [22] |
陈鹏, 邱梁才, 姚宜斌, 等. 基于InSAR和光学影像解译的2023年甘肃积石山MS 6.2震后地表形变和灾害分析[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2025, 50(2):257-270.
|
| [23] |
王二七, 张旗,
|
| [24] |
袁道阳, 张培震, 雷中生, 等. 青海拉脊山断裂带新活动特征的初步研究[J]. 中国地震, 2005, 21(1):93-102.
|
| [25] |
滕瑞增, 金瑶泉, 李西候, 等. 西秦岭北缘断裂带新活动特征[J]. 西北地震学报, 1994, 16(2):85-90.
|
| [26] |
|
| [27] |
袁道阳. 青藏高原东北缘晚新生代以来的构造变形特征与时空演化[D]. 北京: 中国地震局地质研究所, 2003.
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