2020年西藏定日MW5.6地震震源參數(shù)估計和應力觸發(fā)研究

李琦, 李承濤, 趙斌*, 黃勇, 萬永革, 譚凱, 董晴

1 中國地震局地震研究所, 武漢 430071 2 河北省地震動力學重點實驗室, 河北三河 065201 3 武漢引力與固體潮國家野外科學觀測研究站, 武漢 430071 4 湖北省地震局, 武漢 430071 5 湖北省地質環(huán)境總站, 武漢 430034

0 引言

根據(jù)中國地震臺網中心測定(http:∥news.ceic.ac.cn),2020年3月20日西藏定日縣發(fā)生MS5.9地震.震中位于87.42°E,28.63°N,震源深度12.0 km.震中位于青藏高原西南緣,靠近近南北走向的申扎—定結斷裂帶.多家研究機構測定的震源機制解整體上較為一致(圖1),均表明此次破裂事件發(fā)生在東傾或西傾的正斷層上(表1).

表1 2020年定日MW5.6地震震源機制解

圖1 構造背景

2015年4月25日尼泊爾發(fā)生MW7.9地震,最大余震(MW7.2)發(fā)生在2015年5月12日,位于主震東側(譚凱等,2016).尼泊爾地震后,定日地區(qū)的地震活動性明顯增強(圖1).尼泊爾地震主震發(fā)生后約3 h,定日縣發(fā)生MS5.9地震,距離此次定日地震震中～30 km(張廣偉和雷建設,2015; 旦增等,2016).2016年5月22日,定日縣一天內又先后發(fā)生三次MS4.5及以上地震(王金爍和劉傳金,2019; 張小濤等,2020).定日地區(qū)的地震活動在2017和2018年平靜下來, 到2019年又開始活躍起來(圖1c).研究表明定日地區(qū)位于尼泊爾地震引起的庫侖應力變化增強區(qū)(萬永革等,2015; 熊維等,2015).尼泊爾地震的震后余滑集中在同震破裂區(qū)的下傾方向(Zhao et al.,2017; Tian et al.,2020; Diao et al.,2021),更加靠近定日地區(qū).尼泊爾地震的震后余滑引起的庫侖應力變化仍然未知.尼泊爾地震主余震和定日地區(qū)的歷史地震是否觸發(fā)了2020年定日地震有待更為深入的研究.

接收斷層的走向、傾角和滑動角是計算庫侖應力變化的重要參數(shù)(Zhan et al.,2011; 李琦,2017).震源機制解可以幫助我們確定這些參數(shù),但是不同研究機構基于不同方法和不同地震波資料確定的震源位置和破裂節(jié)面互不相同,我們難以判斷哪個更為準確(萬永革,2019).余震分布能幫助我們粗略地勾勒出斷層跡線(房立華等,2018),但定日地震的兩個互耦節(jié)面較陡且走向近乎平行,已公開的余震序列難以分辨出真正的破裂面(張小濤等,2020).近些年,大地測量資料,例如合成孔徑雷達(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)數(shù)據(jù),在研究地震發(fā)震構造方面扮演重要角色(Feng et al.,2013; Ghayournajarkar and Fukushima,2020; Li et al.,2021,2022).幸運的是,Sentinel-1A衛(wèi)星掃描區(qū)域完美地覆蓋了定日地區(qū)(圖1a).近場形變資料能夠很好的約束發(fā)震斷層的位置和幾何產狀.不同類型的數(shù)據(jù)對震源破裂參數(shù)的敏感性不同. 大地測量數(shù)據(jù)對于發(fā)震斷層的位置和走向以及斷層面上的位移解析度比較好. 地表破裂處近場形變的引入,可以顯著提高對地殼淺層滑動分布的分辨能力(岳漢等,2020),但其也存在局限性,比如它對深部破裂的分辨率要低于淺部,地震波資料可以在一定程度上彌補這一缺陷.震源滑動分布是研究庫侖應力變化和了解區(qū)域地震危險性的基礎,而且發(fā)震斷層的位置、走向、傾角和滑動角通常是反演震源滑動分布的先驗參數(shù)(Li et al.,2021).

因此,為了更好地認識2020年定日地震的破裂特征和區(qū)域地震危險性,我們首先聯(lián)合InSAR形變和寬頻地震波數(shù)據(jù)確定發(fā)震斷層的位置和幾何參數(shù),然后反演震源滑動分布,最后計算尼泊爾地震主余震同震、震后黏彈性松弛和震后余滑以及定日地區(qū)歷史地震在定日地區(qū)引起的庫侖應力變化,評估區(qū)域地震危險性. 本文研究對認識青藏高原形變機理和地震危險性具有一定參考意義.

1 數(shù)據(jù)

1.1 InSAR形變數(shù)據(jù)

本文從哥白尼數(shù)據(jù)開放中心(https:∥scihub.copernicus.eu/dhus)下載了Sentinel-1A衛(wèi)星升軌(軌道號12)和降軌(軌道號121)SAR影像(表2),運用InSAR Scientific Computing Environment軟件進行InSAR數(shù)據(jù)處理(Rosen et al.,2012).精密軌道文件來自歐洲航天局(https:∥sentinel.esa.int).采用30 m分辨率的數(shù)字高程模型消除地形影響(Farr et al.,2007).采用加權功率譜法對干涉圖進行濾波處理(Goldstein and Werner,1998).運用Snaphu軟件進行相位解纏(Chen and Zebker,2002).經地理編碼轉到1984年世界大地測量系統(tǒng),并使用GACOS(Generic Atmospheric Correction Online Service for InSAR)提供的數(shù)據(jù)進行大氣校正 (Yu et al.,2018)(http:∥www.gacos.net/),最終得到視向線 (Line-of-sight,LOS)形變(圖2).

圖2 2020年定日地震同震LOS形變

定日地震并未造成大尺度的地表形變(～10 km×10 km范圍),干涉條紋非常清晰(圖2).Sentinel-1A衛(wèi)星成功捕獲到定日地震引起的地表形變,為研究發(fā)震斷層和區(qū)域地震危險性提供了寶貴的近場形變資料.通常,正斷或逆沖型地震,上盤和下盤以垂直運動為主(圖2g),近場形變具有比較顯著的垂直分量.此次定日地震LOS形變表現(xiàn)出西側抬升,東側沉降的特征.升軌LOS形變范圍是-13.575～4.365 cm,降軌最大形變值是-14.608 cm,說明定日地震發(fā)生在東傾的正斷層或西傾的逆斷層上.根據(jù)震源機制解,我們初步推測定日地震的發(fā)震斷層是一條東傾的正斷層.

1.2 地震波數(shù)據(jù)

本文從美國地震學研究聯(lián)合會數(shù)據(jù)管理中心(http:∥ds.iris.edu/)收集到全球地震臺網記錄到的15條高信噪比的地震波形.這15條波形對應的臺站分布在10°～40°震中距范圍內.去除儀器響應后,并將速度波轉為位移波.帶通濾波的頻段選擇0.01～0.05 Hz,并截取初至P波前5 s和后15 s,共20 s的數(shù)據(jù).近場的地震波受地殼結構橫向非均勻性的影響比較大,選擇震相清晰的低頻初至P波能夠削弱該影響,但是往往會損失震源破裂的細節(jié)信息.均勻滑動模型待解參數(shù)少,不涉及震源破裂的細節(jié)特征.因此,低頻地震波數(shù)據(jù)可被用來研究均勻滑動模型.

2 均勻滑動模型

本文以InSAR形變和地震波為約束,采用非線性算法貝葉斯自舉法確定發(fā)震斷層的位置參數(shù)(經度、緯度、深度)、幾何參數(shù)(長、寬、走向、傾角)和運動參數(shù)(滑動角、滑動量)(Heimann et al.,2018).介質模型選擇Crust 2.0一維速度模型(圖3b).靜態(tài)格林函數(shù)由PSGRN/PSCMP(同震和震后形變計算程序)計算(Wang et al.,2006),動態(tài)格林函數(shù)由QSSP(球層理論地震波模擬程序)計算(Wang et al.,2017).

圖3 地震臺站和介質結構

通常離震源越近的臺站,波形的振幅越大,觀測值和模擬值的擬合殘差所占權重越高,但未必會提供更多的震源破裂信息.為削弱該效應,各個地震臺站的波形數(shù)據(jù)在反演中的權重不僅需要考慮背景噪聲,還應考慮到震中距.InSAR各數(shù)據(jù)點的權重由其誤差協(xié)方差矩陣確定(Heimann et al.,2018).

InSAR數(shù)據(jù)為研究震源破裂模型提供了密集的近場形變資料.過于密集的數(shù)據(jù)會使得計算效率低下.為了提高反演的效率,需要對InSAR進行降采樣處理.本文選擇四叉樹降采樣方法,該方法主要根據(jù)形變梯度來進行選點,既能最大程度上保留近場的形變特征,又能一定程度上減小遠場形變的粗差給反演結果帶來的負面影響(Jónsson et al.,2002).經降采樣后,升軌和降軌分別剩下241和229個數(shù)據(jù)點被用于均勻滑動模型反演(圖5).

非線性反演的模型空間的定義如圖4所示.經過10萬次的迭代,得到均勻滑動模型的最優(yōu)解(表3),觀測波形和模擬的模型基本吻合(圖5).InSAR升軌和降軌的均方根誤差分別是0.86 cm和0.91 cm,均小于1.0 cm.均勻滑動模型左上角點的經度、緯度和深度分別是87.4031°E,28.6565°N和2.24 km.模型長2.98 km,寬2.72 km,滑動量0.97 m,滑動角-106.9°,表明定日地震以正斷滑動為主兼顧少許右旋走滑分量.斷層走向被設置為0°～360°,最終收斂在334.2°,傾角是50.6°,和GFZ測定的震源機制解相近,此次定日地震發(fā)生在東傾的正斷層上.

表3 發(fā)震斷層的位置和幾何參數(shù)

圖4 均勻滑動模型參數(shù)的后驗概率密度分布

圖5 均勻滑動模型InSAR擬合殘差

3 震源滑動分布

3.1 震源滑動分布反演

均勻滑動模型為研究震源滑動分布提供了精確的斷層位置和幾何參數(shù).將斷層的走向固定為334.2°,傾角設置為50.6°.沿走向和傾向將均勻模型擴展開來,長和寬分別設置為10.8 km和8.4 km.破裂面被分割為27×21個大小相同(0.4 km×0.4 km)的子斷層.基于子斷層間破裂連續(xù)性假設,選用拉普拉斯二階平滑矩陣(L).平滑因子(β)由擬合殘差和滑動粗糙度的折合曲線給定.震源滑動分布反演是一個線性問題,尋求觀測值和模擬值最佳擬合度(Li et al.,2021).

(1)

其中M是子斷層的總個數(shù),O表示觀測值,G是格林函數(shù).i是第i個觀測值,j是第j個子斷層.通過設定兩個滑動方向來實現(xiàn)各個子斷層滑動角的非均勻性.第一個等式中1和2代表的便是兩個滑動方向,通常等于平均滑動角加減45°,對定日地震來說,1和2 分別表示滑動角等于-61.9°和-151.9°的兩個滑動方向.m是滑動量,是待求解的量.對于線性問題,選擇非負最小二乘算法來確定各個子斷層上的滑動量.

與均勻滑動模型相比,震源滑動分布能夠反映更多的破裂細節(jié),待解參數(shù)也要更多.為了揭示震源破裂的細節(jié)特征,需要更多的近場形變數(shù)據(jù)來約束.對升軌和降軌數(shù)據(jù)重新降采樣,升軌和降軌最后分別剩余910和979個數(shù)據(jù)點.

2020年西藏定日地震的震源滑動分布如圖6所示.結果表明定日地震破裂區(qū)的長～5.6 km,寬～4.4 km,破裂未傳播至地表,滑動主要集中在約2.0～5.5 km深度范圍內.地震釋放總的地震矩～3.33×1017N·m(MW5.6).最大滑動量～1.27 m,位于87.4094°E,28.6712°N,深度3.786 km處.破裂滑動以正斷分量為主,平均滑動角-105.6°.觀測值和模擬值的擬合殘差如圖7c所示.升軌的殘差范圍是-2.4～2.0 cm,均方根誤差是0.86 cm; 降軌的殘差范圍是-2.2～1.6 cm,均方根誤差是0.80 cm.作為對比,本文只以近場InSAR形變數(shù)據(jù)作為約束,反演了均勻滑動模型(表3),并在此基礎上反演了震源滑動分布.如圖7d所示,升軌的殘差范圍是-2.9～2.1 cm,均方根誤差是0.97 cm; 降軌的殘差范圍是-2.4～1.8 cm,均方根誤差是0.89 cm.不難看出,升軌和降軌的殘差和均方根誤差均有所增加,說明地震波資料的加入改善了均勻滑動模型.

圖6 定日地震震源滑動分布

圖7 震源滑動分布InSAR擬合殘差

3.2 空間分辨率測試

棋盤測試是為了檢驗InSAR近場形變數(shù)據(jù)能否識別定日地震的主要破裂區(qū).維持破裂面的幾何參數(shù)不變,滑動類型設定為正斷滑動,滑動量大小根據(jù)破裂區(qū)的面積進行調整,使得總的地震矩等于3.33×1017N·m,即定日地震釋放的總地震矩.平滑因子設置為0.6,保持不變.結果表明2.0 km×2.0 km大小的破裂區(qū)(圖8a),在低于3.0 km的深度范圍內可以很好的分辨出來,深部的破裂細節(jié)特征無法準確識別; InSAR數(shù)據(jù)可以識別深部和淺部面積為3.6 km×3.6 km的破裂區(qū)(圖8b—c),但對淺部破裂區(qū)的分辨能力要優(yōu)于深部.定日地震震源破裂區(qū)～5.6 km×4.4 km,對應的深度范圍約2.0～5.5 km.棋盤測試發(fā)現(xiàn)InSAR數(shù)據(jù)能夠很好的識別破裂集中區(qū)(圖8d),表明以InSAR近場形變數(shù)據(jù)為約束,反演得到的震源滑動分布模型是可靠的,只是在深部的破裂細節(jié)上和實際情況有偏差,但并不會影響整體的破裂特征.

圖8 棋盤測試

3.3 西傾斷層測試

為了進一步驗證2020年定日地震的發(fā)震斷層傾向東,本文將走向的范圍設置為135°～225°,即強制斷層傾向西,重新進行均勻滑動模型反演.走向最優(yōu)解為167.6°,傾角為36.7°.均勻模型左上角點的經度、緯度和深度分別是87.4181°E,28.6809°N和2.63 km (圖9c).均勻模型長2.99 km,寬2.91 km,滑動量0.96 m,滑動角-77.6°,即破裂以正斷滑動為主兼左旋走滑分量,與東傾斷層是互耦關系.沿走向和傾向方向將破裂面分割為27×15個子斷層,子斷層的長和寬為0.4 km.經反演,震源滑動分布如圖9a所示,最佳平滑因子是0.5(圖9b).最大滑動量～1.39 m,平均滑動角-74.0°.地震矩～3.11×1017N·m(MW5.6).升軌的殘差范圍是-3.1～3.5 cm,均方根誤差是1.2 cm; 降軌的殘差范圍是-2.1～2.4 cm,均方根誤差是0.90 cm (圖9c).殘差明顯大于東傾斷層模型,表明定日地震的發(fā)震斷層是一條東傾正斷層.

圖9 西傾斷層的震源滑動分布

4 應力觸發(fā)

地震斷層的錯動, 會引起地球介質內部應力的變化, 主要包括同震和震后應力變化. 同震應力變化是斷層錯動瞬間引起的, 而引起震后應力變化的機制要復雜得多,主要包括震后余滑、震后黏彈性松弛效應和孔隙回彈. 孔隙回彈的影響范圍小, 持續(xù)時間短, 通常會忽略不計. 震后早期應力變化主要受余滑的控制, 后期則主要受黏彈性松弛效應的影響. 震源破裂引起斷層面上的應力擾動是導致震后余滑的主要原因. 下地殼和上地幔溫度較高, 屬于黏彈性層, 并不像脆性層那樣, 應變能被瞬間釋放, 儲存在黏彈性層內的應變能會隨著時間慢慢釋放出來,引起巖石圈內的應力變化(趙斌, 2017). 庫侖應力變化可以衡量同震和震后對區(qū)域地震活動性的影響.

2015年4月25日尼泊爾MW7.9地震震中距此次定日地震～250 km.震級大于5.0的余震主要集中在2015年4月25日—5月16日(圖1a),最大余震震級達MW7.2.L波段的ALOS-2衛(wèi)星的時間跨度是2015年2月22日—5月3日,2015年5月3日—5月17日(Lindsey et al.,2015).也就是說,InSAR形變不僅包含了主震破裂信息,還包含了主要余震的破裂信息,因此基于InSAR資料得到的震源滑動分布是主余震的綜合模型.參考前人研究結果,尼泊爾地震的斷層走向和傾角分別設置為290°和7°(Zhao et al.,2017).破裂面的長240 km,寬150 km,沿走向和傾向分別劃分為30和25個子斷層.尼泊爾地震屬于逆沖型破裂事件,因此滑動角可被約束在45°～135°范圍內.經四叉樹降采樣后,剩余3183個InSAR數(shù)據(jù)點.平滑因子最佳值是0.55(圖10b).尼泊爾地震的震源滑動主要集中在約5～13 km深度范圍,地震矩～9.582×1020N·m(MW7.9)(圖10a).根據(jù)GCMT地震目錄,尼泊爾地震主震的地震矩～8.386×1020N·m,2015年4月25日至5

圖10 庫侖應力變化

月15日期間矩震級大于5.0余震的地震矩總和是～1.176×1020N·m,主余震之和略小于本文反演結果,是因為短期震后余滑的影響和未考慮震級小于5.0的余震.震后余滑模型選擇在Zhao等(2017)震后1年余滑模型基礎上,將GPS數(shù)據(jù)更新至震后2年,通過運動學反演,得到震后2年的余滑模型(圖10a).震后余滑釋放的地震矩與一次MW7.2地震釋放的地震矩相同.另外,定日地區(qū)四次4.5級及以上歷史地震的破裂長、寬和平均滑動量根據(jù)經驗公式計算而得(表4)(Wells and Coppersmith,1994).

接收斷層的走向、傾角和滑動角依次設置為334.2°,50.6°,-106.9°,深度選擇最大滑動量的深度.地球介質結構同熊維等(2015)的一致.由同震和震后黏彈性松弛在2020年定日地震震中位置不同深度引起的庫侖應力變化自2015年尼泊爾地震后50年的演化過程如圖10c所示.圖10c的起點是尼泊爾主余震引起的庫侖應力變化,隨時間推移,震后黏彈性松弛引起的庫侖應力變化逐漸積累,而后2015年和2016年定日地區(qū)歷史地震先后發(fā)生,庫侖應力變化繼續(xù)增加.圖10e—g是2015、2016年四次歷史地震和2020年定日地震先后發(fā)生后,定日地區(qū)庫侖應力變化演化過程,同時包含了尼泊爾主余震同震和震后庫侖應力變化,未考慮震后余滑的影響.我們單獨計算了尼泊爾震后余滑的影響,如圖10h所示.為評估區(qū)域未來地震危險性,綜合考慮同震、震后余滑和震后黏彈性松弛的影響計算了2065年定日及周邊地區(qū)的庫侖應力變化(圖10i).同震和震后庫侖應力變化計算結果ΔCFS=0.00673 MPa,小于Harris(1998)提出的應力觸發(fā)閾值0.01 MPa,但根據(jù)Ziv和Rubin(2000)提出的應力觸發(fā)無下限的結論,尼泊爾地震和四次歷史地震觸發(fā)了此次定日地震.尼泊爾地震的震后余滑引起的庫侖應力變化ΔCFS=0.00266 MPa,占庫侖應力增加總量的～40%.

5 討論

弄清發(fā)震斷層的位置和幾何參數(shù)是確保震源滑動分布反演可靠性的關鍵一步.如何準確地確定發(fā)震斷層一直是地震學家關注的焦點.如果地震破裂至地表,野外地質調查可以幫助人們了解地震破裂的大概長度、發(fā)震斷層的位置以及其他信息.然而,2020年定日地震發(fā)生在一個盲正斷層上.定日地震余震序列幫助我們勾勒出斷層跡線,但仍然難以判斷斷層的傾向.點源模型表明此次定日地震發(fā)生在東傾或西傾的正斷層上.InSAR升軌LOS形變具有明顯的西側抬升、東側沉降特征,最大正值和負值分別是4.365 cm和-13.575 cm.通過對InSAR形變場的分析,結合震源機制解,初步推測定日地震發(fā)生在東傾斷層上.

近場的大地測量數(shù)據(jù),比如InSAR數(shù)據(jù),具有高空間分辨率等特點,已被廣泛的應用于研究地殼形變和震源破裂模型.將震源近似為具有一定長、寬和均勻滑動量的矩形,采用非線性反演算法確定發(fā)震斷層的位置(經度、緯度、深度)、幾何參數(shù)(走向、傾角、長、寬)和運動參數(shù)(滑動角、滑動量)的技術日漸成熟,并已得到廣泛的應用.然而,目前普遍采用的是靜態(tài)的近場形變數(shù)據(jù),地震波資料鮮有應用.此次定日地震為認識地震波數(shù)據(jù)在確定震源均勻破裂模型中發(fā)揮的作用提供了寶貴的震例.本文對斷層走向做了最為寬松的約束(0°～360°),最優(yōu)解是334.2°,說明發(fā)震斷層傾向東,吻合InSAR形變特征.聯(lián)合反演得到的均勻滑動模型的深度要略大于單一InSAR數(shù)據(jù)反演結果,傾角略低.通過震源滑動分布模型檢驗發(fā)現(xiàn)區(qū)域地震波資料的加入改善了均勻滑動模型.多類型數(shù)據(jù)聯(lián)合研究震源破裂模型是未來的趨勢,值得持續(xù)關注.

本文均勻滑動模型反演結果表明,2020年定日地震發(fā)震斷層走向～334.2°,傾角～50.6°,和王永哲等(2021)的結果相近,本文的傾角略大.震源滑動分布反演結果表明定日地震震源滑動比較集中,主要集中在深度約2.0～5.5 km的地殼淺部,而且以正斷滑動為主,具有較小的右旋走滑分量,最大滑動1.27 m,發(fā)生在3.786 km深度.王永哲等(2021)在反演定日地震震源滑動分布時所構建的斷層幾何模型的子斷層的大小隨深度遞增,主要破裂區(qū)子斷層尺度稍大,導致破裂的細節(jié)特征不明顯.定日地震震中位于雅魯藏布江縫合帶以南,藏南滑脫拆離帶以北,靠近申扎—定結斷裂帶,發(fā)生在申扎—定結斷裂帶南端的分支斷裂上,屬于藏南拆離帶與控制近南北向拉張斷陷盆地的正斷型地震.定日地震震源破裂特征符合區(qū)域構造應力場.受印度板塊北東向的擠壓作用,青藏高原抬升,地殼增厚,藏南地區(qū)發(fā)育一系列近南北走向的張性斷裂帶,申扎—定結斷裂帶便是其中之一(雍永源,2012).申扎—定結斷裂帶屬于全新世斷裂帶(張小濤等,2020).此次定日地震并未破裂至地表,發(fā)生在盲斷層上,是一條未知斷裂.2020年定日地震同2015年和2016年該地區(qū)歷史地震表現(xiàn)出相同的破裂機制,斷層走向基本一致,三者屬于同一斷裂帶.

庫侖應力變化與地震活動性之間存在正相關關系.2015 年4月25日尼泊爾地震最大位錯量～5.2 m,破裂向東南方向擴展,形成長～160 km、寬～70 km的滑動區(qū).研究表明,2015年尼泊爾地震與西藏地區(qū)后續(xù)發(fā)生的中強地震有一定的關聯(lián)性(萬永革等,2015; 熊維等,2015).定日地震最大滑動所在深度遠小于地震波資料測定的震源深度(表1).接收斷層的深度是計算庫侖應力變化的關鍵參數(shù),地震波資料測定的震源深度精度往往偏低,不是理想的選擇,而選擇最大滑動對應的深度更為合理.淺部庫侖應力變化低于深部(圖10c),尼泊爾主余震和區(qū)域歷史地震在3.786 km深度引起的庫侖應力變化雖然低于0.01 MPa的觸發(fā)閥值,但是如果斷層系統(tǒng)接近失穩(wěn)狀態(tài),則較小的應力載荷也能觸發(fā)地震.尼泊爾地震后,定日地區(qū)的地震主要集中在～0.5°×0.5°范圍內的狹小區(qū)域(圖1b),該區(qū)域內的地震活動性明顯強于其他區(qū)域,說明定日地區(qū)處在高應力加載狀態(tài).另外,相比擠壓力占主導的逆沖型地震,主要受拉張力作用的正斷型地震更容易破裂.以往研究未考慮尼泊爾地震震后余滑同地震活動性的關系.尼泊爾地震震后2年余滑主要集中在同震破裂區(qū)的下傾方向,釋放的地震矩相當于一次MW7.2地震,震后余滑引起的庫侖應力變化占庫侖應力增加總量的～40%,因此震后余滑在未來地震危險性分析中不應被忽視.尼泊爾地震后,定日地區(qū)的地震活動性明顯增強,2015、2016和2020年三次地震所圍區(qū)域地震活動性尤為突出(圖1b),其中2015年和2020年定日地區(qū)兩次歷史地震間仍是庫侖應力變化增加較明顯的區(qū)域,該區(qū)域未來發(fā)生地震的概率較高.另外,位于定日地區(qū)西側,同樣是正斷型的惹雍錯—孔錯斷裂帶更加靠近2015年尼泊爾地震主余震破裂和余滑區(qū)(圖1a),庫侖應力變化量值大于申扎—定結斷裂帶(圖10i),未來地震危險性值得關注.

6 結論

本文首先聯(lián)合InSAR形變和寬頻帶地震波數(shù)據(jù)揭示了2020年3月20日西藏定日MW5.6地震發(fā)震斷層的位置和幾何參數(shù),然后反演了震源滑動分布,最后計算了2015年尼泊爾地震主余震同震、震后黏彈性松弛和震后余滑以及定日地區(qū)歷史地震在定日地區(qū)引起的庫侖應力變化.本文解決了定日地震發(fā)震斷層傾向不確定性問題,確定發(fā)震斷層傾向東,斷層走向～334°,傾角～51°.同時發(fā)現(xiàn)地震波資料是對大地測量數(shù)據(jù)有效補充,可以改善對斷層幾何參數(shù)的約束.定日地震震源滑動分布主要集中在震源附近,破裂以正斷滑動為主兼少許右旋走滑分量,同區(qū)域歷史地震表現(xiàn)出相似的破裂機制,表明印度板塊向北東方向擠壓歐亞板塊,在藏南地區(qū)產生了近東西向的張應力.尼泊爾地震主余震和定日地區(qū)歷史地震共同觸發(fā)了定日MW5.6地震,其中尼泊爾地震震后2年的余滑引起的庫侖應力變化占庫侖應力增加總量的～40%,說明震后余滑在未來地震危險性評估中發(fā)揮的作用不容忽視.2015年尼泊爾地震后,定日地區(qū)的地震活動性明顯增強,未來地震危險性需要持續(xù)關注.

致謝感謝美國地震學研究聯(lián)合會數(shù)據(jù)管理中心(http:∥ds.iris.edu/)和哥白尼數(shù)據(jù)開放中心(https:∥scihub.copernicus.eu/dhus)提供的寬頻帶地震波和Sentinel-1衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)下載.InSAR數(shù)據(jù)處理采用開源軟件InSAR Scientific Computing Environment software (https:∥winsar.unavco.org/software/isce).格林函數(shù)的計算和InSAR四叉樹降采樣采用的是Pyrocko (https:∥pyrocko.org)提供的工具.文中圖像均由Generic Mapping Tools version 4.5.15 (https:∥www.generic-mapping-tools.org) 繪制(Wessel et al.,2013),在此一并表示感謝.感謝審稿人提出的寶貴意見.