阿合奇M_W6.0 地震是继2024年乌什M_W7.0地震后的又一次显著地震事件,为深入探讨天山地震带南缘发震构造的孕震特征与活动特性提供重要契机。利用升、降轨Sentinel-1A 宽幅SAR数据,采用合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术获取同震形变场,结果显示视线向(LOS)形变场呈现显著的抬升特征,升、降轨最大抬升量分别达48 mm和77 mm, 形变特征清晰指示此次事件为逆冲型地震。基于贝叶斯非线性反演算法约束发震断层的几何参数,并采用最小二乘原理的最速下降法(SDM)进行分布式滑动反演,揭示断层的精细滑动特征:断层走向为237°,倾角为41°,滑动角为93°,最大滑动量为0.23 m,主要滑动集中在7～15 km 深度,反演得到的阿合奇地震的矩震级约为6.0。库伦应力分析显示断层的东西两端仍处于应力加载状态,并计算乌什地震同震破裂及震后余滑引起的库仑应力变化,结合余震精定位时空分布特征,系统揭示乌什地震对阿合奇M_W6.0地震的应力触发机制。本研究结果为深化天山地震带南缘断层应力相互作用机理的认识、评估区域强震危险性提供了重要科学依据。

库车—沙雅地区位于塔里木盆地北缘,属于油气开采集中区。近年来,该区地震活动性明显增强,但新疆地震台网对该地区的地震监测能力较弱。本研究利用2020—2022年库车—沙雅地区Sentinel-1A升轨数据进行时间序列分析,并联合GNSS速度场进行校正,获取了整个研究区高精度、高分辨率震间形变场。探讨分析中小地震的分布与形变场空间关系表明:(1) 库车—沙雅地区地表形变特征主要以沉降为主,平均速率达-2.5 mm·a^-1,部分农业活动区沉降速率达-30 mm·a^-1。(2) 库车—沙雅震群并非位于沉降集中区,2024年3次5级地震发生在沉降速率达-2.5 mm·a^-1的玉科气田区,该区形变场的变化可能与油气开采存在一定联系。本研究从形变学的角度出发,提出了一种适合塔里木盆地台盆区地表形变监测的方法,提高了新疆地震台网在库车—沙雅地区的地震监测能力。

利用D-InSAR技术处理Sentinel-1卫星升、降轨数据,获取2016年呼图壁M_S6.2地震升轨轨道视线向同震形变场,提取了呼图壁地震地表二维形变信息。结果表明:升、降轨InSAR同震形变场显示地表隆升较为明显,沉降形变特征不明显。此外,为深入探讨InSAR升、降轨同震形变场特征与空间关系,将研究结果与2015年新疆皮山M_S6.5地震、2017年新疆精河M_S6.6地震、2020年新疆伽师M_S6.4地震和2024年新疆乌什M_S7.1地震这4次逆冲型地震升、降轨同震形变场进行对比分析,发现InSAR升、降轨同震形变场之间存在特定的空间关系。

则木河断裂带作为大凉山子块体和川滇菱形块体的共同边界,连接着活跃的青藏高原东南部和稳定的华南块体,该断裂带发生强震的风险正在增加。利用2017年以来在近场新建的连续GNSS观测资料及已发表的区域GNSS观测数据,对则木河断裂带南段的震间形变特征和应力分配状态进行了定量分析。在获取震间运动场的基础上,基于双断层位错模型反演了断层的运动学参数,结果表明,则木河断裂带南段的滑动速率为3.57±0.47 mm/a,大凉山断裂带南段的滑动速率为5.05±0.47 mm/a。新建的则木河断裂带的近场数据对于模型估计的精度具有重要影响,显著提升了双断层位错模型的分辨能力。应变率结果表明,川滇地块东边界主应变率方向呈现SW-NE向拉张和NW-SE向挤压的特征;则木河断裂带南段呈现出较高的应力状态,拉张应变率高于挤压应变率,平均量级分别为41 nstrain/a和27 nstrain/a,并处于最大剪切应变率高梯度带上,平均量级约(28~40) nstrain/a,具有较高的应力和能量积累。

研究2024年1月23日乌什县M_W7.0地震是了解该地区孕震构造的关键。利用InSAR技术和分布式滑动模型反演乌什地震的滑动分布,结果表明:发震断层为迈丹断裂,且发震断层呈现逆冲型式为主并具有少量左旋走滑分量,走向为230°,倾角为48°,最大滑移量为2.23 m,矩震级为M_W 6.99,地震的运动模式为逆冲型地震。地震引起的静态库伦应力表明,沿着断层走向方向南北两端的近场区为未来中强地震的危险区。

为了进一步探究中强地震发生前GNSS坐标时序中是否存在中短期异常现象,通过分析2023年2月23日塔吉克斯坦M_S7.2地震前后中国大陆构造环境监测网络(简称:“陆态网络”)塔什库尔干、布伦口GNSS基准站观测资料的变化特征,发现该地震震前塔什库尔干、布伦口均出现较为明显的GNSS基准站时间序列异常现象,震前EW向存在趋势性W向运动,震后E向加速;震前NS向趋势性S向运动,临震前状态快速改变,布伦口在震后还显示出7.3 mm的EW向永久性形变,研究结果表明GNSS在地震发生短临阶段具有重要的预测意义。与2015年12月7日塔吉克斯坦M_S7.4地震进行对比发现,两次M_S≥7.0地震对塔什库尔干、布伦口基准站的影响差异较大。2015年12月7日塔吉克斯坦M_S7.4地震为左旋走滑,影响方向主要为NE向,而2023年2月23日塔吉克斯坦M_S7.2地震为右旋走滑,影响方向主要为SE向。震前基线均有挤压缩短的前兆异常显示。梳理站点异常出现情况,发现异常持续时间越长、异常出现次数越多,发震震级可能越大。

为了分析华北平原陆地水储量变化等环境因素对GNSS非线性垂向时间序列产生的影响,结合GRACE数据和GNSS数据以水井水位数据为补充对华北平原进行研究。研究结果表明,华北平原地区GNSS垂向位移时间序列与GRACE负荷形变具有较好的相关性,改正后的GNSS观测与GRACE负荷形变的相关性有较大程度地减少。基于水井静水位资料对结果的可靠性进行了验证,扣除GRACE负荷形变影响后的GNSS垂向位移时间序列与水井静水位观测之间的相关系数相较于扣除前降低了40%~96.7%。将GRACE观测得到的负荷形变从GNSS时间序列中扣除,可以有效降低包括陆地水储量变化在内的环境因素导致的负荷形变对GNSS观测造成的非构造运动影响。研究结果为获取华北平原及其周边地区更为精确的垂向构造运动变形提供了科学参考。

利用“中国大陆构造环境监测网络”南天山区域2015~2019年GNSS观测资料解算得到南天山区域地壳运动速度场,并应用最小二乘配置法则计算区域应变场,南天山区域地壳运动速率不均匀,西高东低,南高北低。在盆山交接的柯坪断裂区域地壳运动速率下降加剧,断裂吸收蓄积能量。应力场结果反映出南天山区域整体处于压缩环境,区域剪切应变西高东低。伽师M_S6.4地震震中位置处于断裂折转位置,震中断层东西区域地壳速率存在差异。

基于时间序列和速度场结果分析乌鲁木齐地区的水平和垂直运动特征。利用GAMIT/GLOBK10.6软件对乌鲁木齐及周边7个CORS站2012~2019年的观测数据进行处理,获取CORS基准站在ITRF2014框架下的三维坐标时间序列,并根据坐标时间序列通过最小二乘拟合获得该地区的GNSS速度场。结果表明:乌鲁木齐CORS站在ITRF2014框架下的东西向和南北向平均运动速率分别为32.05 mm·a^-1和5.13 mm·a^-1。垂直方向WJQZ站的下沉和上升的周期性变化量最大到达(-33.77±1.87) mm·a^-1,FUKZ、CHJZ两个站亦有下沉趋势。西山断裂南侧4个站存在小幅向上抬升趋势,平均速率为1.47 mm·a^-1。7个CORS站数据结果与周围的IGS(URUM)站和“陆态网络”连续站解算结果进行对比验证,显示出较好的一致性。