2017年精河MS6.6地震的断层参数和破裂过程

王平川, 张勇, 冯万鹏

王平川,张勇,冯万鹏. 2021. 2017年精河MS6.6地震的断层参数和破裂过程. 地震学报,43(2):137−151. DOI: 10.11939/jass.20200057
引用本文: 王平川,张勇,冯万鹏. 2021. 2017年精河MS6.6地震的断层参数和破裂过程. 地震学报,43(2):137−151. DOI: 10.11939/jass.20200057
Wang P C,Zhang Y,Feng W P. 2021. Fault parameters and rupture process of the Jinghe MS6.6 earthquake in 2017. Acta Seismologica Sinica43(2):137−151. DOI: 10.11939/jass.20200057
Citation: Wang P C,Zhang Y,Feng W P. 2021. Fault parameters and rupture process of the Jinghe MS6.6 earthquake in 2017. Acta Seismologica Sinica43(2):137−151. DOI: 10.11939/jass.20200057

2017年精河MS6.6地震的断层参数和破裂过程

基金项目: 国家自然科学基金(41822401)和国家重点研发计划(2018YFC1503705)联合资助
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    通讯作者:

    张勇: e-mail:zhang-yong@pku.edu.cn

  • 中图分类号: P315.3

Fault parameters and rupture process of the Jinghe MS6.6 earthquake in 2017

  • 摘要: 利用远震资料、近场强震资料和合成孔径雷达干涉同震形变资料确定了2017年8月9日精河MS6.6地震的断层面参数及震源破裂细节。为得到可靠的断层几何参数,发展了一套基于InSAR数据滑动分布反演的三维格点搜索流程,对本次地震断层面的走向、倾角和震源深度进行了格点搜索。结果显示,地震断层面走向为95°,倾角为47°,震源深度为14 km。基于搜索得到的断层模型进行破裂过程联合反演的结果显示:精河MS6.6地震为一次单侧破裂事件,最大滑动量约为0.8 m,滑动区域集中在断层面上震源以西5—15 km,沿倾向15—25 km,破裂主要发生在10 km深度以下区域。断层面上的平均滑动角为106°。整个破裂过程释放的标量地震矩为3.6×1018 N·m,对应矩震级为MW6.3。破裂过程持续约9 s,期间的破裂速度约为2.1—2.6 km/s。由于地震破裂主要集中在10 km以下,未来可能需要关注该区域0—10 km发生潜在地震的可能性。
    Abstract: We estimated the fault geometrical parameters and source rupture details of the Jinghe MS6.6 earthquake on August 9, 2017 by inverting teleseismic, near-field strong-motion and InSAR data. In order to determine the fault geometrical parameters, we conducted a 3-D grid search process by performing geodetic slip inversions with InSAR data, and found theoptimal values of fault strike, dip and hypocentral depth to be 95°, 47° and 14 km, respectively. Joint inversion of rupture process based on the searched fault model shows a unilateral rupture model with a maximum slip of 0.8 m. Slips mainly concentrate between 5−15 km to the west of the hypocenter, and 15−25 km along down-dip direction. Most ruptures occurred beneath 10 km depth. The average rake angle is about 106°, suggesting a purely thrust event of the earthquake. The obtained seismic scalar moment is 3.6×1018 N·m, equivalent to a magnitude of MW6.3. The rupture duration is about 9 s, in which the rupture propagated with the velocity of 2.1−2.6 km/s. Attention to occurrence of earthquakes above 10 km depth in this area may be required, as most ruptures of this earthquake occurred beneath 10 km depth.
  • 由于城市交通的立体化发展,地下轨道交通和城市立交桥交叉修建。地下结构和邻近地面桥梁相互作用,在地震过程中,高烈度地区的地下和地面结构之间存在复杂的动力相互作用,这种地下和地面结构的耦联破坏作用及其破坏机理已成为城市岩土地震工程及防震减灾领域重要的研究课题之一。

    针对地下结构与地面结构的地震相互作用已有相关研究。杨书燕等(2007)对矩形隧道下穿地表框架结构和紧邻地表框架结构两个二维有限元模型进行了数值模拟,结果表明:地表建筑紧邻地下结构时地震响应最大;傅玉勇等(2009)对并行圆形隧道与地表框架结构动力相互作用体系进行了二维有限元数值模拟表明:输入水平向地震动时,地下隧道会使邻近地表建筑顶层水平位移放大30%,但输入竖向地震动时影响较小;何伟和陈健云(2012)通过采用二维有限元数值模拟方法研究了不同场地条件下矩形地下结构对地表建筑地震响应的影响,认为地下结构会使得上部区域的地震动减小而使远处区域增大,并且场地土体刚度越小地下结构对地表建筑地震响应的影响越大;郭靖等将地表建筑简化为弯剪梁模型并采用层间位移谱分析方法计算地表建筑的地震响应,分别采用二维有限元数值模型计算矩形地下结构和圆形隧道存在时的地面运动,并以此作为地表建筑弯剪梁模型底部的地震激励分析了矩形地下结构对地表建筑地震响应的影响,其结果表明,地下结构对地表建筑地震响应的影响与地表建筑的自振周期相关(郭靖,2013郭靖,陈健云,2013郭靖等,2017)Wang等(2013)通过对ANSYS二次开发使其能在频域内求解,利用该方法对地下结构与地表建筑的三维有限元模型进行了求解,分析出矩形地下结构对邻近低矮结构地震响应的影响更加明显。

    上述研究采用的数值模型大多未考虑或仅考虑了部分非线性特征,难以给出实际的结构地震破坏过程,因此尚无法合理给出地下结构与地面结构耦联灾变机理。近些年来,由于数值计算技术的发展,杜修力等(20172018)首次利用三维动力有限元数值模型模拟了大开车站塌毁过程。董瑞(2020)采用非线性数值模型精细地研究了矩形地下结构的地震灾变过程,得到了矩形地下结构的渐进式破坏模式,并指出结构形式(顶板和侧墙的线刚度比)对其地震响应有较大的影响。Xu等(2020)模拟了地下框架结构的破坏过程,认为中柱由于受到高轴压作用而发生完全脆性破坏。

    精细的非线性有限元数值模型可以实现对结构地震破坏过程的高度仿真,但针对地下结构与地面结构的耦联灾变过程的模拟鲜有研究。为了研究地铁车站与横跨桥梁耦联破坏机理,本文拟采用非线性动力时程数值模拟方法,对软土场地的地铁车站与上部交叉桥梁模型进行数值模拟分析。模拟出一种潜在的地铁车站−桥梁耦联灾变模式;并对比弹性工况和弹塑性工况下单一车站模型和车站−桥梁模型的模拟结果,以期分析出地铁车站−桥梁耦联灾变机理,为地下结构与地面结构的选址及抗震设计提供科学依据。

    本文以两层三跨形式地铁车站及其上部横跨的高架桥结构-土-结构相互作用体系为研究对象,其横断面尺寸如图1所示。地铁车站的横断面(宽×高)为21.00 m×12.5 m;侧墙厚度为0.70 m (纵筋配筋率为0.8%),顶板厚度为0.70 m (纵筋配筋率为1.0%),底板厚度为0.8 m (纵筋配筋率为1.0%),中柱直径为0.8 m,中心距为5.0 m,(纵筋配筋率为6.0%,箍筋为直径9 mm;钢筋间距为350 mm)。上部横跨桥梁的桥面宽度为16 m;桥柱高度为8 m,截面尺寸为0.8 m×0.6 m;基础形式为桩基础,每个桥柱下面一根直径为0.6 m的混凝土圆形桩,桩长为11.5 m,承台厚度为0.8 m。

    图  1  两层三跨地铁车站(a)及高架桥(b)示意图
    Figure  1.  Diagram of two-story and three-span subway station (a) and viaduct (b)

    根据广州某工程场地勘探资料选取场地土层,土层参数列于表1。土层从上至下分别为素填土层、粉质黏土层、粉细砂层、粉质黏性土层、全风化混合花岗岩层和中风化混合花岗岩层,厚度分别为4.4,3.5,3.4,8.7,8.1和5.9 m。地铁车站与桥梁相互作用模型剖面如图2所示。车站埋深为5.1 m,邻近车站的桩基础距离车站侧边净距为1.2 m。

    表  1  场地土层参数
    Table  1.  Soil parameters of site
    土层序号土层类别密度/(103kg·m−3剪切波速/(m·s−1弹性模量/kPa泊松比黏聚力/kPa摩擦角/°厚度/m
    1 素填土 1.80 24.39 3000 0.4 10 10 4.4
    2 粉质黏土 1.87 27.59 3700 0.3 18 14 3.5
    3 粉细砂 1.85 32.12 5000 0.31 0 28 3.4
    4 粉质黏性土 1.91 34.37 6000 0.33 25 21 8.7
    5 全风化混合花岗岩 1.93 38.37 7500 0.32 30 23 8.1
    6 中风化混合花岗岩 2.50 742.42 3500000 0.27 300 35 5.9
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    图  2  模型剖面图
    Figure  2.  Profiles of model

    在Abaqus中建立两层三跨车站与桥梁交叉的有限元模型,如图3所示。土体和混凝土均采用8结点6面体缩减积分单元进行离散;钢筋采用2结点杆单元进行离散;采用Abaqus中的嵌固模型模拟钢筋和混凝土间的协同工作。根据廖振鹏(2002)给出的离散网格中的波传播条件,选择土体单元尺寸(长×宽×深)为2 m×2 m×2 m,并在地下结构附近进行适当加密处理。

    图  3  有限元模型
    Figure  3.  Finite element model

    根据董瑞(2020)研究结果,选取模拟人工边界条件为:底部采用黏性边界,侧向边界采用自由度绑定边界(tied degrees of freedom,缩写为TDOF)(Doltsinis,1989),即分别在xy向两组侧边界处设置位移约束条件使对应节点的位移协调;为保证计算精度,车站-桥梁模型土体计算范围为147 m×30 m×34 m。在Abaqus/Explicit模块中,黏性边界采用无限元(CIN3D8),绑定边界采用多点约束(multi-point constraints,缩写为MPC)方式实现。混凝土结构和周围土体间的摩擦滑移通过Abaqus中的接触面模型模拟,法向采用“硬接触”,切向采用摩擦接触($\; \mu {\text{=}}0.4 $)。

    土体本构模型采用基于Montáns (2000)模型提出的改进边界面本构模型(Dong et al,2020),这一模型已经被二次开发并可以用于通用有限元软件Abaqus。该模型在归一化偏平面内建立屈服函数;并采用土体材料模型与围压的经验公式描述围压改变引起土体模量变化;根据偏应力不变量建立应力等效关系,将一维滞回本构(Pyke)模型拓展到三维应力空间并推导塑性模量。归一化偏平面如图4所示,边界面(即Mises强度面)在归一化偏平面中的投影为一个圆,其方程可以表示为:

    图  4  归一化偏平面内边界面及投影法则
    Figure  4.  Bounding surface and mapping law in normalized deviatoric plane
    $$ F{\text{=}}\frac{3}{2}{\boldsymbol{m}}_{{\rm{p}}{\text{,}}ij}{\boldsymbol{m}}_{{\rm{p}}{\text{,}}ij}{\text{-}}{m}_{\mathrm{c}}^{2}{\text{=}}0 {\text{,}} $$ (1)

    式中,$ {\boldsymbol{m}}_{{\rm{p}}{\text{,}}ij} $表示投影点在一般应力空间内的ij两个方向上的应力张量(ij=1,2,3表示空间内xyz方向),${m}_{\mathrm{c}}{\text{=}}6\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}\phi /(3{\text{-}}\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}\phi )$为边界面的半径。图4中的mi为与mij对应的主应力空间内的归一化应力张量,其中${\boldsymbol{m}}_{i}{\text{=}}{\boldsymbol{s}}_{i}/\bar{{p}}$$\bar{{p}}{\text{=}}{p}{\text{+}}c/\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{n}\phi$为等效围压,p为围压,$ c $为黏聚力,$ \phi $为内摩擦角。

    基于第二偏应力不变量的应力状态等效关系如图5所示。根据应力状态参量$ \eta $可将一维滞回本构模型拓展到三维应力空间。增量形式的一维滞回本构模型可以表示为

    图  5  应力等效关系。图中q为偏应力,$\bar {q}$为等效偏应力
    Figure  5.  Equivalent relation of stress。 q is deviatoric stress, and $\bar {q}$ is equivalent deviatoric stress
    $$ {\rm{d}}\tau {\text{=}}G{\Bigg(1{\text{-}}\frac{{\tau }_{{\rm{r}}}{\text{-}}\tau }{{\tau }_{{\rm{p}}}{\text{+}}{\tau }_{{\rm{r}}}}\Bigg)}^{2}{\rm{d}}\gamma {\text{,}} $$ (2)

    式中:$ \tau $表示剪应力,$ {\tau }_{{\rm{p}}} $$ {\tau }_{{\rm{r}}} $分别为投影点和反向点的剪应力;$ \mathrm{d}\gamma $为工程剪应变增量;初始剪切模量$ G $采用经验公式计算

    $$ G{\text{=}}k{\mathrm{P}}_{\mathrm{a}}{\left(\frac{p}{{\mathrm{P}}_{\mathrm{a}}}\right)^{n}} {\text{,}} $$ (3)

    式中,$ G $表示最大剪切模量,$ {\mathrm{P}}_{{\rm{a}}} $表示一个标准大气压强,k$ n $为与土性相关的材料常数。

    根据塑性模量和偏应力增量可以表示为(Dong et al,2020)

    $$ {K}_{\mathrm{p}}{\text{=}}12G{({m}_{{\rm{c}}}{\bar{{p}}}_{{\rm{p}}})}^{2}\frac{{(1{\text{-}}\eta )}^{2}}{1{\text{-}}{(1{\text{-}}\eta )}^{2}} {\text{,}} $$ (4)
    $$ \mathrm{d}{\boldsymbol{s}}_{{\rm{c}},ij}{\text{=}}2G\mathrm{d}{\boldsymbol{e}}_{ij}{\text{-}}\frac{3G\left[1{\text{-}}{(1{\text{-}}\eta )}^{2}\right]}{{m}_{{\rm{c}}}^{2}}({\boldsymbol{m}}_{{\rm{p}},{{kl}}}{\rm{d}}{\boldsymbol{e}}_{kl}){\boldsymbol{m}}_{{\rm{p}},{{ij}}} {\text{.}} $$ (5)

    式中:e表示应变张量;kl取值为1,2,3,表示空间内xyz方向。

    地铁车站混凝土材料采用Abaqus材料库中的混凝土塑形损伤(concrete damaged plasticity,缩写为CDP)模型进行模拟,钢筋采用理想弹塑性材料模拟;混凝土强度等级为C30,钢筋强度等级为HRB335。CDP模型的计算参数列于表2,混凝土材料屈服强度及损伤因子随非弹性应变的变化关系如图6所示;假定桥梁已经按照规范进行了完善的抗震设计,因此可以忽略桥梁桩基础、桥柱和梁板的强度破坏,模拟时桥梁采用弹性模型并施加阻尼比为5%的质量相关阻尼模拟材料耗能特性,桥梁材料密度为2 500 kg/m3,弹性模量为30 GPa,泊松比为0.2;桥梁支座和梁板间设置接触模拟支座,法向采用“硬接触”,切向采用摩擦接触,桥梁支座和梁板间的摩擦系数取为0.4。

    表  2  CDP模型材料参数
    Table  2.  Parameter of CDP model
    弹性模量/GPa泊松比剪胀角/°偏心率双轴与单轴抗压强度比值屈服面形态的参数K黏性系数损伤发展
    300.2300.11.160.666 70.000 5图6
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    图  6  混凝土拉伸(a)和压缩(b)损伤发展
    Figure  6.  Development of tensile damage (a) and compression damage (b) for concrete

    选择1995年阪神地震的Kobe波的南北分量和竖直分量(图7)作为输入地震波地震;分别选取有限元模型中x向(地铁车站横断面方向)和z向(竖直方向)作为水平地震动和竖直地震动输入方向,将水平方向分量和竖直方向分量调幅为0.4g和0.3g,以此模拟在强震作用下地铁车站的地震响应。

    图  7  阪神地震中神户海洋气象台记录
    Figure  7.  Ground motion record at the Kobe marine observatory during the Hanshin earthquake

    针对单一车站模型和车站−桥梁模型,分别进行车站为弹性模型和弹塑性模型情况下的动力时程反应分析,并依据上述两组模型模拟结果对比研究桥梁和地铁车站间的相互作用机理及耦联破坏机制。弹塑性工况P-1模拟了桥梁和地铁车站耦联破坏的震害现象,并与单一车站(P-2)的破坏模式进行对比给出桥梁和地铁车站间的耦联破坏机制。弹性工况E-1和E-2用于分析在未发生破坏的条件下,邻近车站的桥梁基础与车站的相互作用,进一步解释桥梁−车站耦联破坏机制。数值模拟工况如表3所示。

    表  3  数值模拟工况
    Table  3.  simulated Working condition
    工况计算模型地铁车站
    本构模型
    输入地震动 工况计算模型地铁车站
    本构模型
    输入地震动
    水平/g竖向/g 水平/g竖向/g
    P-1 车站−桥梁 CDP 0.4 0.3 E-1 车站−桥梁 黏弹性 0.4 0.3
    P-2 单一车站 CDP 0.4 0.3 E-2 单一车站 黏弹性 0.4 0.3
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    车站−桥梁模型(P-1工况)4个关键时刻的水平位移与车站混凝土压损伤如图8所示,可以看出:当t=0—7 s 时,地铁车站中柱混凝土在双向地震动作用下损伤逐渐发育,但地铁车站和桥梁均未发生破坏;当t=7—8 s 时,地铁车站中柱混凝土损伤进一步发育,下层左侧柱子首先发生屈曲破坏;当t=8—11 s 时,地铁车站下层左侧中柱失效后,顶板和楼板失去中柱约束发生破坏,顶板和楼板失效后,侧墙无法承受两侧土压力的作用而向车站内侧坍塌;当t=11—15 s时,地铁车站破坏后,邻近桥梁基础随土层向车站方向产生较大变形,进而产生了“落梁”破坏。

    图  8  车站−桥梁模型4个关键时刻的水平位移及车站混凝土压损伤因子云图
    Figure  8.  Nephogram of horizontal displacement and compression damage of station concrete for station-bridge model at four key moments

    地震荷载作用下地下结构受到周围土体的约束而发生剪切变形,地下结构的层间位移可以反应地下结构受到的地震荷载作用大小。图9给出弹性工况(E-1和E-2)和弹塑性工况(P-1和P-2)在结构破坏前(3—7 s)地铁车站上下两层在左侧、中部和右侧的层间相对位移。单一车站模型和车站−桥梁模型计算得到的车站层间位移基本一致。由此可知,在地铁车站未破坏时,桥梁对车站的地震响应影响很小。

    图  9  地铁车站层间相对位移
    (a) 弹性工况;(b) 弹塑性工况(3—7 s)
    Figure  9.  Relative displacement of subway station
    (a) Elastic condition;(b) Elastic-plastic condition (3−7 s)

    车站−桥梁模型(P-1工况)和单一车站模型(P-2工况)地铁车站破坏后引起邻近区域土层永久变形(变形放大比例为1),如图9所示。图中显示了车站楼板(D=−11.3 m)位置水平位移等值线,单一车站模型左右两侧水平位移等值线与水平方向夹角分别为38.26°和42.94°,车站−桥梁模型左右两侧水平位移等值线与水平方向夹角分别为42.90°和43.00°。

    两模型在地表(D=0 m)、车站顶板(D=−5.1 m)和车站楼板(D=−11.3 m)位置的土层永久变形分布曲线,如图11所示。车站−桥梁模型得到的车站邻近区域土层永久位移大于单一车站模型,桥梁会加剧车站破坏引起的地基变形以及其影响范围。结合图10图11的结果可知,桥梁不会改变地铁车站的破坏形式;但是由于桥梁的基础对土层存在一定的加固效果使得车站两侧土体整体向车站移动,进而加剧了车站−桥梁系统的震害。

    图  10  车站邻近区域土层永久水平位移云图
    (a) 车站-桥梁模型 ;(b) 单一车站模型
    Figure  10.  Nephogram of soil permanent horizontal displacement near subway station
    (a) Station-bridge model;(b) Single station model
    图  11  地表、车站顶板和车站楼板位置处的土层永久位移
    Figure  11.  Permanent horizontal displacement of soil at the depths of soil surface,station roof and station floor

    本文通过对软土场地的单一两层三跨车站以及其与邻近桥梁耦联相互作用模型进行非线性动力时程反应分析,模拟了一种可能的地铁车站-桥梁模型耦联破坏模式。并通过对比分析桥梁对弹性地铁车站模型(E-1工况和E-2工况)和弹塑性地铁车站模型(P-1工况和P-2工况)地震响应的影响,对地铁车站与桥梁的耦联破坏机制进行了分析,得出如下结论:

    1) 依托Abaqus强大的大变形模拟计算能力,并采用本文给出的土体非线性本构模型,可以实现对地下结构与地面结构复杂耦联破坏过程的仿真模拟,地铁车站发生破坏后会引起邻近区域土层发生较大的水平和竖向变形,地铁车站的破坏会引起邻近区域地基失效并使桥梁发生“落梁”破坏。

    2) 分别根据弹性模型和弹塑性模型(未破坏阶段)模拟结果,对比单一地铁车站和地铁车站-桥梁模型得到车站响应,可知桥梁对车站的地震响应影响较小,车站发生破坏主要取决于地震作用以及其本身的强度。

    3) 地铁车站-桥梁耦联破坏主要表现为地铁车站破坏后桥梁基础失效形式的“次生”灾害, 在车站破坏后,桥梁基础会带动临近区域土层整体向车站方向移动,增大周围土层永久变形的范围,加剧车站坍塌震害。

    需要说明的是,对地下结构地震破坏过程的模拟是一个高度非线性的问题,此类问题的非线性主要表现为几何非线性和材料非线性两个方面,选取合适的数值模型描述上述两种非线性是仿真模拟破坏过程的关键。针对几何非线性问题,本文采用的Abaqus能够实现对单元网格大变形的模拟;针对材料非线性问题,本文采用基于边界面理论建立的土体弹塑性本构模型,在该模型中引入了模量随围压变化的经验公式,可以更合理的描述地下结构两侧土体围压改变引起的土体非线性响应。

    综上所述,本研究利用了一种可以模拟地下结构和地面结构耦联灾变过程的方法,并通过对地铁车站-桥梁相互作用模型地震灾变过程的仿真模拟结果,得出了地铁车站和邻近桥梁的耦联灾变机理,研究成果对于城市地下结构选址及抗震设计具有一定的参考意义。

  • 图  8   不同类型数据反演得到的滑动分布和震源时间函数

    (a) 远震、近场强震和InSAR数据联合反演;(b) 远震数据反演;(c) InSAR数据反演;(d) 近场强震数据反演

    Figure  8.   Slip distributions and source time functions of inversions with different data

    (a) Joint inversion of teleseismic,strong-motion and InSAR data;(b) Inversion of teleseismic data;(c) Inversion of InSAR data;(d) Inversion of strong-motion data

    图  1   2017年8月9日精河MS6.6地震及其附近地区的构造示意图

    Figure  1.   Geological background of the Jinghe MS6.6 earthquake on August 9,2017

    图  2   基于InSAR滑动分布反演的格点搜索流程示意图

    Figure  2.   Flow chart of the grid search based on the InSAR slip inversions

    图  3   搜索得到的256个SFP点的分布

    图(a)—(c)分别为倾角与走向、震源所在子断层沿倾向方向序数(简称序数)与走向、序数与倾角剖面所显示的SPF三维空间分布,圆圈表示SFP点,其尺寸对应残差大小;图(d)—(f)分别为与图(a)—(c)对应的SFP分布密度;图(g)—(i)分别为已选取的SFP=[95,47,10]为中心,搜索空间中的走向截面、倾角截面和序数截面的平均残差

    Figure  3.   Distribution of the searched 256 SFPs

    Figs.(a)− (c) show the SFP distribution in the cross sections of strike-dip,ordinal number of subfault along dip the epicenter located in (“ordinal”for short)-strike,and ordinal-dip,respectively,where the circles indicate the SFPs. The size of the circle denotesthe residuals,and circle color represents the number of SFPs. Figs.(d)−(f) show the density distribution of SFP correspon-ding to Figs.(a)− (c),respectively. Figs.(g)−(i) show the average residuals in the search space (selected SPF=[95,47,10] centered) in the cross section of strike,dip and ordinal,respectively

    图  4   基于远震资料、近场强震资料和InSAR资料的地震破裂过程联合反演结果

    (a) 滑动分布和震源时间函数;(b) 子断层上的子震源时间函数;(c) 每2 s积累的滑动量分布快照

    Figure  4.   Joint inversion results of rupture process based on teleseismic,near-field strong-motion and InSAR data

    (a) Slip distribution and source time function;(b) Subfault source time functions;(c) Snapshots ofthe slip accumulated at each 2-second interval

    图  5   联合反演的观测与合成资料比较

    (a) 观测(黑线)与合成(红线)远震地震波;(b) 观测(黑线)与合成(红线)近场强震地震波;(c) 观测与合成InSAR数据

    Figure  5.   Comparison of the observed and synthetic data of the joint inversion

    (a) Observed (in black) and synthetic (in red) teleseismic data; (b) Observed (in black) and synthetic (in red) strong-motion data;(c) Observed and synthetic InSAR data

    图  6   矩心破裂传播速度

    (a) 矩心的位置、时间和平均移动速度,图中时间为破裂开始后经过的时间 ;(b) 矩心的位置、时间和地震矩加权平均移动速度;(c) 破裂传播速度-时间曲线

    Figure  6.   Rupture velocity of the moment centroid

    (a) The location,time and average velocity of the centroid,the time represents the duration after the rupture;(b) The location,time and moment-weighted average velocity of the centroid;(c) Velocity-time curves

    图  7   南倾节面与北倾节面对应的SFP残差分布

    Figure  7.   Residuals of the SFPs for south-dipping and north-dipping nodal planes

    表  1   研究机构发布的2017年精河MS6.6地震震源定位结果和矩张量解

    Table  1   Epicenter locations and focal mechanism solutions of the 2017 Jinghe MS6.6 earthquake released by different research institutes

    研究机构北纬/°东经/°震源深度/km节面Ⅰ节面Ⅱ
    走向/°倾角/°滑动角/°走向/°倾角/°滑动角/°
    CENC 44.270 82.890 11 76 44 80 269 47 99
    USGS 44.302 82.832 20 92 60 92 269 30 87
    GFZ 44.330 82.840 24 85 47 81 277 44 99
    注:GFZ为德国地学中心German Research Centre for Geosciences的缩写.
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    表  2   本文所用雷达数据信息

    Table  2   Information of the radar data used in this study

    轨道信息轨道方向时间信息空间基线/m时间基线/d采样点个数
    震前图震后图
    T85升轨2017-08-082017-08-14− 92.2373 285
    T63降轨2017-08-072017-08-13−119.6374 271
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-04-07
  • 修回日期:  2020-07-05
  • 网络出版日期:  2021-04-25
  • 发布日期:  2021-03-14

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