D-InSAR技术应用于汶川地震地表位移场的空间分析.pdfVIP

第 32卷 第 2期 地 震 地 质 Vo1．32．No。2 2010年 6月 SEISM0L0GY AND GE0L0GY June，2010 doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2010．02．001 D-InSAR技术应用于汶川地震 地表位移场的空间分析 屈春燕 单新建 宋小刚 张桂芳 张国宏 郭利 民 刘云华 韩宇飞 (中国地震局地质研究所 ，地震动力学 国家重点实验室 ，北京 100029) 摘 要 基于星载合成孔径雷达差分干涉测量技术 (D—InSAR)，利用 7个条带共 112景 日本 ALOS／PALSARraw格式雷达数据 ，采用两通差分干涉处理模式 ，获取了2008年 5月 12日汶川 M 8．0 地震发震断层周 围约 450kmx500km区域的同震形变干涉纹 图。通过对干涉纹 图的定性分析 ，确定了 非相干带 的分布范围，据此对相位连续条带和相位不连续条带采用不 同的相位解缠方案 ，实现 了7个 条带的成功解缠 ，获得 了数值化 的干涉形变场图像 ，并通过形变等值线和跨断层形变剖面线等方法对 干涉形变场 的空间分布和演化特征进行 了分析。结果表 明：汶川地震造成 的地表形变场沿映秀一北 JIi断裂带分布 ，形变范围很大 ，但主要集 中在发震断层南北两侧各约 100km的近场区。其 中断层附近 由西 向东宽约 30～15km，长约 250km 的区域为非相干带，是本次地震 中变形最强烈并伴有地表破裂 发生 的区域 ，其形变梯度 已超 出 InSAR测度 能力。在非相干带两侧宽度各约 70km，具有清 晰可辨连 续完整并 向发震断层 收敛 的包络状干涉条纹 区域是次一级形变区，距离发震断层越近 ，形变梯度和幅 度越大，其视线 向位移为北盘沉 降，南盘抬升 。相对于数据条带南北边缘 ，北盘最大累积沉 降量约 一 I10—一120cm，出现于汶川和茂县东北，在理县南震 中附近也有一大面积沉降区，沉 降位移约为 一 55—一60cm。南盘最大累积抬升量约 120～130em，出现在 映秀西侧震 中区，都江堰北及北川 附近。 南北盘之 间的相对最大形变量约240cm，出现在 映秀西侧震 中附近及都江堰北。在发震断层两侧距 非相干带各约70km 以外 的远场 区，干涉条纹稀少 ，形变量很小 ，仅在±lOcm 以下 。跨断层形变剖面表 明，断层 附近及其上盘形变梯度差异大 ，变形非均匀性突出，而下盘形变过程相对平稳。这些形变差 异反映 了断层活动 的非均匀性及逆 断层变形 的复杂性 。分析认为汶川地震发震断层的运动模式是上 下盘相对逆 冲运动 。 关键词 D—InSAR 汶川I 8．0地震 地表形变 涉 中图分类号 ：P228．4 文献标识码 ：A 文章编号 ：0253—4967(2010)02—0175—16 O 引言 2008年5月 12日14时28分 ，在 四川省汶川县发生了里氏8．o级强烈地震 ，据中国地震 台 网测定，震 中位置为 31．01。N，103．3。E，震源深度为 14km。地震发生在龙 门山逆冲推覆断裂带 上 ，该断裂带是青藏高原和华南地块的边界构造带 ，主要 由汶川一茂县 (后 山)、映秀-IL川 (中 [收稿 日期] 2009—08一O1收稿，2010-04-20改回。 [基金项 目] 中国地震局地质研究所基本科研业务专项 (DF—IGCEA0608212)、国家 自然科学基金 和地震动力学 国家重点实验室开放基金 (LED2008A06)共 同资助 。 176 地 震 地 质 32卷 央)和灌县一江油 (前山)3条具有发生强烈地震能力 的主干断裂组成 ，总体走 向N30。～50。E，倾 向NW，倾角在近地表处较高(60。～7O。)，随深度 向下逐渐变缓合并成一条剪切带 ，成为青藏高