地震地质 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (4): 1035-1051.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.20250066
苏强1)(
), 潘家伟1,2,3),*(
), 李海兵1,2,3), 刘富财1,2), Marie-Luce Chevalier1,2,3), 杨少华1,2,3), 吴坤罡1,4), 江晨轶1)
收稿日期:2025-03-14
修回日期:2025-04-27
出版日期:2026-08-20
发布日期:2026-09-09
通讯作者:
* 潘家伟, 男, 1983生, 研究员, 主要从事青藏高原活动构造与地震地质研究, E-mail: jiawei-pan@foxmail.com。
作者简介:苏强, 男, 2000年生, 现为中国地质科学院地质研究所地质学专业在读硕士研究生, 从事遥感与活动构造相关研究, E-mail: su202309@163.com。
基金资助:
SU Qiang1)(
), PAN Jia-wei1,2,3),*(
), LI Hai-bing1,2,3), LIU Fu-cai1,2), Marie-luce Chevalier1,2,3), YANG Shao-hua1,2,3), WU Kun-gang1,4), JIANG Chen-yi1)
Received:2025-03-14
Revised:2025-04-27
Online:2026-08-20
Published:2026-09-09
摘要:
准确量化同震断层滑动在近地表的分布特征, 对于认识地震破裂传播过程及断层结构演化至关重要。传统的野外实测和大地测量方法存在难以精确量化分散的区域性同震地表变形的问题。近年来, 光学卫星影像亚像素相关性匹配技术的迅速发展, 为高精度全面量化同震地表位移提供了新的解决方案。2025年1月7日, 西藏定日县发生 MW7.1 强震, 造成了较大的人员伤亡和财产损失, 并沿丁木错断裂形成了长约35km的同震地表破裂带。为精确分析定日地震的同震地表变形特征, 文中利用震前和震后的中国高分二号(GF-2)光学卫星影像, 基于影像相关性匹配技术开展了同震位移定量研究。结果表明, 国产GF-2卫星影像在量化同震位移方面具有出色表现, 清晰地揭示了定日地震在尼辖错东北侧形成的长约6km的同震地表破裂带。影像匹配获得的同震地表变形场与野外调查结果共同揭示, 定日地震是一次伴随左行走滑分量的正断型地震事件, 尼辖错段地表破裂带EW向伸展量的平均值约为2m, 最大达3.9m, SN向左行走滑位移量的平均值约为0.9m, 最大达1.9m。根据伸展量与走滑量的比例关系, 结合断层倾角数据, 估算定日地震的断层滑动角约为-69°~-73°。
苏强, 潘家伟, 李海兵, 刘富财, Marie-Luce Chevalier, 杨少华, 吴坤罡, 江晨轶. 基于GF-2影像相关性匹配的2025年 MW7.1 西藏定日地震地表变形特征[J]. 地震地质, 2026, 48(4): 1035-1051.
SU Qiang, PAN Jia-wei, LI Hai-bing, LIU Fu-cai, Marie-luce Chevalier, YANG Shao-hua, WU Kun-gang, JIANG Chen-yi. SURFACE DEFORMATION CHARACTERISTICS OF THE 2025 DINGRI MW7.1 EARTHQUAKE DERIVED FROM GF-2 IMAGERY USING OPTICAL IMAGE CORRELATION TECHNIQUE[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2026, 48(4): 1035-1051.
| 北纬 /(°) | 东经 /(°) | 深度 /km | 震级 | 节面Ⅰ/(°) | 节面Ⅱ/(°) | 资料来源 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 走向 | 倾角 | 滑动角 | 走向 | 倾角 | 滑动角 | |||||
| 28.50 | 87.45 | 10 | MS6.8(MW7.1) | 181 | 51 | -81 | 348 | 40 | -100 | CENC |
| 28.639 | 87.361 | 10 | MW7.1 | 187 | 49 | -78 | 349 | 42 | -103 | USGS |
| 28.56 | 87.47 | 12 | MW7.1 | 173 | 48 | -92 | 356 | 42 | -88 | GCMT |
| 28.56 | 87.40 | 10 | MW7.1 | 164 | 41 | -102 | 0 | 49 | -79 | GFZ |
| 28.53 | 87.40 | 10 | MW7.0 | 169 | 40 | -94 | 355 | 50 | -87 | GA |
| 28.639 | 87.361 | 14 | MW7.2 | 196 | 44 | -64 | 341 | 51 | -113 | IPGP |
表 1 不同机构给出的定日地震震源机制解
Table1 Focal mechanisms of the Dingri earthquake from different institutions
| 北纬 /(°) | 东经 /(°) | 深度 /km | 震级 | 节面Ⅰ/(°) | 节面Ⅱ/(°) | 资料来源 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 走向 | 倾角 | 滑动角 | 走向 | 倾角 | 滑动角 | |||||
| 28.50 | 87.45 | 10 | MS6.8(MW7.1) | 181 | 51 | -81 | 348 | 40 | -100 | CENC |
| 28.639 | 87.361 | 10 | MW7.1 | 187 | 49 | -78 | 349 | 42 | -103 | USGS |
| 28.56 | 87.47 | 12 | MW7.1 | 173 | 48 | -92 | 356 | 42 | -88 | GCMT |
| 28.56 | 87.40 | 10 | MW7.1 | 164 | 41 | -102 | 0 | 49 | -79 | GFZ |
| 28.53 | 87.40 | 10 | MW7.0 | 169 | 40 | -94 | 355 | 50 | -87 | GA |
| 28.639 | 87.361 | 14 | MW7.2 | 196 | 44 | -64 | 341 | 51 | -113 | IPGP |
图 1 定日地震区域地质构造背景图(据文献(Kali,2010;Leloup et al., 2010)修改) 仪器记录地震数据来自美国地质调查局 ① ; 2025年定日地震及余震数据来自中国地震台网中心 ② 。UHCS 高喜马拉雅结晶岩系; TSS 特提斯喜马拉雅沉积岩系; NHG 北喜马拉雅花岗岩; ADG 日玛那片麻岩; DG 丁木错地堑
Fig. 1 Geological and tectonic background map of the Dingri earthquake(after Kali, 2010; Leloup et al., 2010).
| 类别 | 采集时间 | 空间分辨率/m | 含云量/% | 侧摆角/(°) | 偏航角/(°) | 俯仰角/(°) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 震前GF-2影像 | 2024-12-24,11:37 | 0.81 | 0 | -0.006688 | 3.311295 | 0.000507 |
| 震后GF-2影像 | 2025-01-08,11:43 | 0.81 | 0 | 9.9193464 | 3.240400 | 0.000420 |
表 2 本研究使用的GF-2光学影像信息
Table2 GF-2 optical image information used in this study
| 类别 | 采集时间 | 空间分辨率/m | 含云量/% | 侧摆角/(°) | 偏航角/(°) | 俯仰角/(°) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 震前GF-2影像 | 2024-12-24,11:37 | 0.81 | 0 | -0.006688 | 3.311295 | 0.000507 |
| 震后GF-2影像 | 2025-01-08,11:43 | 0.81 | 0 | 9.9193464 | 3.240400 | 0.000420 |
图 3 GF-2卫星影像匹配获得的定日 MW7.1 地震同震形变场及地表破裂迹线 a EW向同震形变场; b SN向同震形变场; c由影像匹配结果提取的同震地表破裂迹线及其与野外调查结果的对比
Fig. 3 Co-seismic deformation field and surface rupture trace of the Dingri MW7.1 earthquake derived from correlation of GF-2 satellite images.
图 5 定日地震典型地表变形照片 a 尼辖错段地表破裂的无人机照片; b 高约2.1m的新鲜破裂陡坎; c 右阶雁行排列的破裂带; d、 e 砾石印记和草地分别被左行错开(110±5)cm和(65±5)cm; f 地表破裂带西侧发育的次生挤压鼓包。各照片位置见图 3c
Fig. 5 Field photographs showing typical surface deformation produced by the Dingri earthquake.
图 6 定日地震地表破裂带尼辖错段的同震位移分布 a 沿破裂带EW向伸展量的展布; b 沿破裂带SN向走滑量的展布; c EW向最大伸展量测量结果; d SN向最大走滑位移量测量结果
Fig. 6 Distribution of co-seismic displacement along the Nixia Co segment of the surface rupture zone produced by the Dingri earthquake.
图 7 同震位移量卫星影像相关性匹配测量结果与野外测量结果的对比 a 影像匹配测量和野外实地测量的同震走滑位移量对比; b 影像匹配测量的EW向伸展量与野外实地测量的垂直位移量对比
Fig. 7 Comparison of co-seismic displacement derived from image correlation result to field measurements.
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