【摘 要】
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扎格罗斯山脉由亚欧板块和阿拉伯板块长期以来相互碰撞挤压形成,强烈的板块活动造成该区域地震活动频繁。2017年11月12日,伊朗边境的萨波尔扎哈布镇发生了Mw7.3地震,这次地震为本世纪以来在扎格罗斯山脉发生的烈度最高的地震,其影响范围大、震后效应显著,利用大地测量手段监测伊朗地震的震后形变,可以为震后形变机制的模拟与反演提供约束,对研究该区域的震后变形机理和地球动力学环境具有重要意义。本文利用时序
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扎格罗斯山脉由亚欧板块和阿拉伯板块长期以来相互碰撞挤压形成,强烈的板块活动造成该区域地震活动频繁。2017年11月12日,伊朗边境的萨波尔扎哈布镇发生了Mw7.3地震,这次地震为本世纪以来在扎格罗斯山脉发生的烈度最高的地震,其影响范围大、震后效应显著,利用大地测量手段监测伊朗地震的震后形变,可以为震后形变机制的模拟与反演提供约束,对研究该区域的震后变形机理和地球动力学环境具有重要意义。本文利用时序雷达差分干涉测量技术获取伊朗地震的震后形变场,基于区域地下分层结构模拟粘弹性松弛形变,研究震后余滑的影响,并深入探讨了伊朗地震的震后形变特征。首先,为了探测伊朗地震的震后地表形变情况,本文收集覆盖研究区域的45幅升轨和45幅降轨Sentinel-1A卫星SAR影像,利用SBAS-InSAR方法获取该区域在2017.11~2020.09时间段内的LOS向年平均形变速率场。结果表明,升轨和降轨观测的震后形变都有两个形变中心,其形变分布与伊朗Mw7.3同震形变具有较高的相似性。观测点的累计形变持续增加,震后初期形变增长较快,随着时间推迟,形变增长速率逐渐下降,在部分形变明显的观测点上表现为其前、后期形变速率相差~10cm/yr。其次,本文基于地壳分层结构和InSAR观测的形变数据,采用E-M和E-M-M两种模型模拟了震后粘弹性松弛效应造成的形变,利用格网搜索方法获得了下地壳和上地幔的粘滞系数。结果显示,该区域下地壳粘滞系数的下限值为1×1019Pa·s,E-M-M模型给出的最优上地幔粘滞系数为7.5×1018Pa·s,粘弹性松弛主要发生在上地幔。较高的粘滞系数致使在震后早期没有出现明显的驰豫形变。本文进一步利用运动学反演方法,以震后早期的形变为约束,反演获得了震后余滑滑动分布,余滑断层面呈现与同震相似的逆冲运动但其倾角更小,表明余滑发生的位置与同震断层并不在同一平面,震后216天余滑的累积滑动量达0.35m,释放的地震矩为1.25×1019N·m,相当于一次约Mw6.67的地震。正演计算的LOS向地表模拟形变及残差值显示余滑模型拟合度较好。最后,余滑与同震断层的对比分析显示,震后前7个月的形变是由位于同震断层破裂西侧的余滑造成的,余滑释放的能量约为同震的11%;粘弹性松弛效应不能完全解释震后后期的形变,表明后期形变是粘弹性松弛与余滑的综合效应,但本文以后期形变为约束搜索得到的高粘滞系数能够解释扎格罗斯地区上地幔的高速结构特性。本文基于时序InSAR形变进一步解析了伊朗地震的震后形变机制,有利于理解其同震的断层运动性质,也为解读扎格罗斯褶皱带的地下结构和流变学性质提供了科学的参考。
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