研究亮点

相关链接

研究亮点

首页 - 研究亮点

GRL:InSAR和地震波形数据分析揭示九寨沟地震破裂了多条重要断层

2018-03-07

2017年8月8日发生的九寨沟Mw 6.5级地震是龙门山-岷山构造区的又一次重要事件,该地震的破裂清楚揭示了岷山块体的东北边界的运动模式,弥补了以往人们该区域认识的不足,有助于我们对青藏高原的运动学和动力学过程的理解。九寨沟地震破裂位于东昆仑尾端(塔藏断裂)、岷江断裂带和虎牙断裂北段共同构成的马尾结构内,在青藏高原东向挤出中起到重要作用。

区域大地测量观测结果和地貌学研究表明,青藏高原东向挤出在岷山地区产生的水平缩短量小(~2 mm/yr),而岷山隆起的速率则相对较高(3-5 mm/yr),因此壳内断层的作用很难支撑岷山的快速隆升,而中下地壳粘性流体的运移可能是岷山隆起的主要原因。

(青藏高原东缘地质构造示意图)

在中国科技部-欧洲空间局“龙计划”项目的支持下,欧空局的Sentinel-1卫星将该地区的震后观测加密到6天一次,为我们提供了高质量的InSAR观测数据。通过分析不同成像几何的SAR数据发现,除主破裂的走滑运动,九寨沟地震在岷江断裂北段上也产生了明显破裂,两者共同产生了此次地震的地表形变场,因而凸显了该区域断层交互作用的复杂性及其对地震风险防范的重要性。

(Sentinel-1卫星InSAR形变观测结果及其模型预测)

通过联合余震分布和地震波形数据,我们给出了本次地震的详细破裂模型。结果显示,除了一条NW走向的近直立走滑断层,在震中区还需要一个很小的逆冲破裂面以拟合西北方向的远震地震波初动。同时在岷江断裂上需要较大的走滑活动拟合InSAR数据。该模型能够很好地解释InSAR、地震波形和余震观测结果。

(InSAR、地震波形联合反演得到的破裂模型)

九寨沟地震的主破裂面和1973年黄龙地震的破裂面相互衔接,共同构成虎牙断裂的北段,其与虎牙断裂南段有着不同的活动方式(如1976年松潘地震序列)。通过将地震破裂模型与三维大地电磁反演结果对比发现,中下地壳低阻的粘性流体在虎牙断裂南段仅存在于断裂以西,而在虎牙断裂北段则扩散到断裂以东。粘性流体的差异性分布能够很好解释区域地貌的南北差异及虎牙断裂南北两段的震源机制差异,表明中下地壳粘性流体的运移可能是岷山隆起的主要驱动因素。

(三维大地电磁反演的高导粘性下地壳与岷山边界断裂的相互关系)

中国地震局地质研究所孙建宝研究员、詹艳研究员以及博士生孙翔宇,联合北京大学岳汉教授、沈正康教授、中国地震局地球物理研究所房立华研究员共同完成了此项研究,研究得到了国家基金委、九寨沟地震科考项目和中欧“龙计划”国际合作项目的支持。论文已经被美国地球物理学会学术期刊GRL接收待刊。相关文章链接如下:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2017GL076421/full