利用GPS同震位移观测数据反演尼泊尔Mw7.8地震滑动分布

摘要

地震会引起地表形变，利用地表形变观测数据可反演地震的滑动分布和破裂模型。本文使用GPS同震位移观测数据精确反演了尼泊尔Mw7.8地震断层的滑动分布特征与破裂情况，计算了地震释放的能量和震级，同时，结合该地震在地表的破裂过程及造成的损害，分析了该地区的震间闭锁特征和应变积累释放情况，评估了震后的地震危险性，对认识中国藏南地区板块的运动特征具有重要意义。 为了反演尼泊尔Mw7.8地震的滑动分布，本文收集了中国藏南地区47个GPS测站和尼泊尔境内19个GPS测站的同震位移观测数据，利用SDM反演方法，基于均匀半空间和层状地球模型计算的格林函数，反演得到了该地震的断层滑动分布情况。另外，本文讨论了数据分布、断层几何模型和不同的地球位错模型对反演滑动分布的影响。 反演结果表明，尼泊尔Mw7.8地震破裂造成的最大滑动量为4.24 m，平均滑动量为0.84 m，破裂面倾角为8°，走向为284°，地震矩张量为5.61×1020 Nm，对应的矩震级为7.8。4 m以上的滑动量都位于距震中水平位置20 km以内（深度9~12 km）的区域。此次地震为典型的低倾角逆冲型地震，地震自起始破裂点向东单侧破裂，平均深度为10km，大部分的破裂集中在8~20 km的深度范围内，20 km以下几乎没有破裂，主喜马拉雅逆冲断裂带在浅部存在高度闭锁，积累的应变并未释放完全，震后形变可能会对中国藏南地区产生较大影响，需要持续密切关注。 通过对反演结果的讨论发现，GPS测站的位置分布对该地震滑动分布的影响较大，距离震中较近的数据能很好的反演出发震断层的滑动分布特征。在不考虑其它参数影响的条件下，断层倾角偏差对断层滑动分布结果的影响很大，其中包括对矩震级、最大滑动量、数据-模型相关性以及平均滑动量等的影响。倾角偏差小于 10°时，最大滑动量差值可达 30%；平均滑动量随倾角的增加而增加，当倾角从 2°增加至 12°时，平均滑动量增加了25%。反演中使用的均为近场数据，且此次地震震源深度约为10 km，属于浅源地震，因此层状构造对其影响较小。

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