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GRL:空間大地測量揭示的2018年印尼帕盧7.5級地震的斷層運動學特征

2019-04-30

2018年9月28號,印尼東部蘇拉威西島上發生了7.5級地震,破裂帶橫穿了海灣城市帕盧市,并觸發了災難性的砂土液化、滑坡和大海嘯,造成了大量的人員傷亡和經濟損失。發震斷層Palu斷裂具有很高的滑動速率(~40mm/yr),但是地震活動性較低,如何解釋這種矛盾需要弄清Palu斷裂的運動學和區域構造角色,帕盧地震給我們提供了一個很好的機會。另外,震源機制解顯示該次地震斷層的運動性質以左旋走滑為主,帶有少量的正段分量,而走滑破裂無法解釋震后產生的特大海嘯。

中國地震局地質研究所宋小剛副研究員、張迎峰博士、單新建研究員及劉云華副研究員,與團隊其他成員利用Landsat 8和升降軌ALOS-2衛星數據,研究了這次地震的斷層破裂和滑動模型,結果顯示地震不僅破裂了陸地上的Palu斷層,同時在西北向的海里發生了破裂,且在淺地表產生了滑動分異(slip partitioning)現象,Palu斷層以走滑運動為主,海里破裂以正斷為主。這種地表滑動分異產生的機制是區域北部海底俯沖板塊的回拉效應與蘇拉威西板塊北西向運動共同作用下在Palu斷層深部產生了張扭性的斜滑運動,淺部滑動分異是該斜滑運動向上傳播的結果。結合這次地震的地表破裂和破裂南段帕盧盆地地貌特征,我們可以看出,帕盧斷裂從北到南維持了同樣的斷錯方式,即走滑+正段,這種滑動機制主導了蘇拉威西西北塊體內的變形方式,也為Palu斷層上高滑動速率與低地震活動性的矛盾提供了一種可能的解釋。新發現的海里正斷型破裂引起了地表3m多的垂直形變,海嘯模擬結果顯示其能夠引起的最大海嘯高度可達11m,很好地解釋了震后大海嘯的產生。

  

  圖1 升降軌InSAR同震形變場(a和b)及近斷層偏移量場

  

  圖2 升降軌約束下的最優斷層滑動分布

   

  

  圖3 2018年帕盧地震斷層運動概念結構模型(a)及Palu斷裂斷錯方式的偽三維地表呈現(b)。

  上述研究成果發表在國際地學期刊GRL:Song, X., Zhang, Y., Shan, X., Liu, Y., Gong, W., & Qu, C. (2019). Geodetic observations of the 2018 Mw 7.5 Sulawesi earthquake and its implications for the kinematics of the Palu fault. Geophysical Research Letters,46。 原文鏈接:

  https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019GL082045


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