2022年泸定Mw 6.6地震InSAR同震形变与滑动分布

2022-09-05,青藏高原东缘的鲜水河断裂上发生了泸定Mw 6.6地震,该地震是鲜水河断裂上40年来发生的最大地震,研究该地震的运动学和同震破裂模式对理解青藏高原东缘构造形变机制和评估鲜水河断裂以及安宁河断裂的地震危险性具有重要意义。利用Sentinel-1和ALOS-2卫星雷达影像,采用合成孔径雷达干涉技术获取了泸定地震的同震形变场,进而基于弹性半空间的位错模型,确定了本次地震发震断层的几何参数和滑动分布。结果表明,泸定地震是一次典型的左旋走滑事件,发震断层西倾,倾角约为72°,走向沿NNW-SSE方向,约为167°;断层破裂主要集中在0~10 km深度,最大滑动发生在约5.8 km深度,约为2.23 m;同震释放的地震矩约为8.74×1018 N·m,相当于矩震级Mw 6.59。通过对震后光学影像解译,发现此次地震诱发的滑坡多集中分布在发震断层西侧,该现象与余震主要集中在断层西侧的结果相一致,可认为是地震上盘效应的体现。     

雷达影像地表形变干涉测量的机遇、挑战与展望

随着合成孔径雷达(SAR)卫星的不断发射,合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)得到前所未有的发展机遇,同时也面临诸多挑战。本文首先简要介绍了SAR卫星发展现状与InSAR技术的基本原理,并系统梳理了干涉图堆叠(InSAR stacking)、小基线集干涉测量(small baseline subset InSAR,SBAS-InSAR)、永久散射体干涉测量(persistent scatterer InSAR,PS-InSAR)、分布式散射体干涉测量(distributed scatterer InSAR,DS-InSAR)和分频干涉测量(split-bandwidth interferometry,SBI)等先进InSAR技术的优缺点。在此基础上,指出目前InSAR技术面临的主要挑战(相位失相干、大气延迟、相位解缠、几何畸变和多维变形测量)及相应的解决方案。进一步从地震、火山、滑坡、地面沉降、冰川运动、人工建构筑物位移变形及大气水汽含量估计等不同的应用场景分析了InSAR技术的应用现状和存在的缺陷。最后,展望目前InSAR的发展趋势,随着更高空间分辨率,更高时间分辨率,更轻小化SAR卫星的不断发展,InSAR技术将会被应用到越来越多的新场景,激励我国雷达影像干涉测量更快发展。     

新疆准噶尔北缘玉勒肯哈腊苏铜(钼)矿床流体包裹体和稳定同位素研究

玉勒肯哈腊苏中型斑岩型铜(钼)矿主要赋存在闪长玢岩中,有少量矿化产在北塔山组火山岩及似斑状黑云母石英二长岩中。矿化呈细脉状、细脉-浸染状和浸染状。围岩蚀变主要为钾化、硅化、绢云母化、石膏化、磁铁矿化、绿泥石化、绿帘石化。矿床的形成经历了斑岩期、剪切变形期和表生期,铜和钼矿化主要形成于斑岩期的硫化物-钾硅酸盐阶段和辉钼矿阶段。石英和方解石中的流体包裹体可划分为H2O-NaCl型和H2O-CO2(±CH4/N2)-NaCl型。硫化物-钾硅酸盐阶段的成矿温度为141~500℃,主要集中在200~340℃;流体的w(NaCleq)为2.96%~14.97%;流体的密度为0.60~0.98 g/cm3。碳酸盐阶段的流体以中-低温度(140~320℃)和低盐度〔w(NaCleq)为2.74%~10.61%〕为特征。硫化物的δ34S值集中于-4.5‰~-0.1‰,峰值为-3.5‰,表明硫来自深源岩浆。石英和方解石的δ18OSMOW值为9.1‰~13.2‰,δ18OH2O值为2.05‰~6.28‰,δD值为-120‰~-97‰,表明主成矿阶段的成矿流体主要是岩浆水,混合有大气降水;碳酸盐阶段的流体主要为大气降水,混合有岩浆水。成矿时代为中泥盆世〔(373.9±2.2 Ma)〕,成矿作用与闪长玢岩的侵入有关。温度和压力的降低导致流体沸腾,同时,水-岩交换反应、流体成分的改变等在铜钼成矿过程中起着主导作用。     

新疆准噶尔北缘玉勒肯哈腊苏铜(钼)矿区韧性剪切变形时代——来自白云母和黑云母Ar-Ar年龄的约束

玉勒肯哈腊苏斑岩铜(钼)矿主要赋存于闪长玢岩中,少量在北塔山组火山岩及似斑状石英二长岩中。矿化呈细脉状、细脉-浸染状和浸染状。成矿过程经历了斑岩期、剪切变形期和表生期。矿区发育韧性剪切变形带,中泥盆统北塔山组、下石炭统姜巴斯套组、岩体及矿体均发生了剪切变形作用。沿剪切面发育黑云母和白云母新生矿物。白云母的坪年龄和等时线年龄分别为283.8±1.5Ma和285.4±3.1Ma,黑云母的坪年龄和等时线年龄分别为277.0±2.0Ma和277.0±4.0Ma,在误差范围内基本一致,限定矿区韧性剪切变形时间在早二叠世(284～277Ma),与区域额尔齐斯-玛因鄂博断裂活动时间一致。主要成矿作用形成于斑岩期,成矿时代为中泥盆世(374Ma),早二叠世的韧性剪切变形作用只对铜(钼)矿化进行改造。     

东准噶尔北缘老山口铁铜金矿床古生代岩浆岩锆石U-Pb年代学、氧逸度特征及地质意义

老山口矿床位于新疆东准噶尔北缘,是区域内重要的铁铜金矿床。矿区内岩浆岩发育广泛,对其中的奥陶纪玄武安山岩(约449 Ma),奥陶纪安山岩(约447 Ma),泥盆纪火山岩(393~376 Ma)、二长闪长岩(约379 Ma)、黑云母闪长岩(约379 Ma)、石英正长岩(约376 Ma)、细粒闪长岩(约370 Ma),石炭纪碱性花岗岩(约330 Ma)和粗粒闪长玢岩(约310 Ma)进行了成岩年代学的统计和测试,结果表明老山口矿床存在3期岩浆活动：450~440 Ma、约390~370 Ma以及330~310 Ma。结合区域构造演化可知,其中450~440 Ma和390~370 Ma的岩浆活动形成于不同时期俯冲相关的岛弧环境,而330~310 Ma的岩浆活动则形成于后碰撞板内伸展环境。根据铜金矿化的时代,可将矿区内的岩浆岩分为3期：成矿前、同成矿及成矿后。老山口同成矿期岩浆岩(泥盆纪火山岩、二长闪长岩、闪长玢岩和黑云母闪长岩)具有相对较高的(Eu/Eu*)N、(Ce/Ce*)N和CeⅣ/CeⅢ值,分别为0.13~0.86、1.14~445.92和33.34~1 165.04,说明铁铜金矿化与高氧逸度的岩浆活动有关。     

InSAR数据约束下2016年和2022年青海门源地震震源参数及其滑动分布

中国青海省门源县于2016年和2022年分别发生了Mw 5.9和Mw 6.7地震,相距不足40 km。利用欧洲空间局Sentinel-1A升降轨雷达影像,采用合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)技术分别获取两次地震的同震地表形变场,进而利用弹性半空间的位错模型确定上述事件的震源参数,基于分布式滑动模型反演确定两次地震断层面上的滑动分布,并探讨2016年门源地震对2022年门源地震的发震影响及触发机制。结果表明,2016年门源地震为逆冲型地震,并未破裂到地表,升、降轨同震形变场沿视线向的最大形变量分别为6.7 cm和7.0 cm,断层的最大滑动量为0.53 m,主要集中在地下4~12 km区域滑动。2022年门源地震同震形变场沿NWW-SEE向破裂,降轨影像最大视线向地表形变量为78 cm,断层的最大滑动值达到3.5 m,处于地下4 km左右,断层滑动分布模型揭示此次地震为左旋走滑型地震;结合冷龙岭断裂的运动性质和几何特征,可初步判定发震断层主要为冷龙岭断裂的西段、且极有可能破裂到了其西北端西侧的托莱山断裂。静态库仑应力触发关系显示,2016年门源地震对2022年门源地震的发生有一定的促进作用。     

InSAR数据约束下的2023年赫拉特地震序列发震断层探讨及其建筑物损毁评估

2023年10月7日阿富汗西部赫拉特省在不足1 h内接连发生4次Mw 5.5+的地震,称之为“2023年赫拉特地震序列”,此次地震序列是阿富汗境内过去20多年来遭遇伤亡最严重的地震事件,研究该地震序列的发震断层几何和快速分析损坏建筑物的分布状况对理解Herat断裂系统的构造机制、保障高效救援以及灾后规划重建等工作具有重要科学意义。基于欧洲空间局Sentinel-1升降轨合成孔径雷达影像,利用InSAR技术（interferometric synthetic aperture radar）获取2023年赫拉特地震序列的同震形变场,以升降轨InSAR观测为约束,反演确定发震断层几何和断层滑动分布,并对发震构造进行分析;基于多时相InSAR相干性变化探测方法分析并提取本次震后建筑物损毁代理图（building damage proxy map, BDPM）。结果表明,升降轨同震形变场均位于Herat断裂带和Siakhubulak断裂带之间,升降轨数据观测得到的最大视线向形变量分别约为32.3 cm和58.9 cm。反演结果显示,同震位错以逆冲运动为主兼具少量右旋走滑运动,发震断层北倾,倾角约...     

新疆青河县玉勒肯-哈腊苏叠加改造型斑岩铜金(钼)矿床地质特征及成因

玉勒肯哈腊苏斑岩铜金(钼)矿床位于准噶尔盆地东北缘,卡拉先格尔斑岩铜矿带北西端.该矿床含矿斑岩为海西早期花岗闪长斑岩和花岗斑岩,围岩为中泥盆统北塔山组火山-沉积岩系,同时还有海西晚期和印支期岩浆岩(热)活动的记录.在整个斑岩铜矿带中,玉勒肯矿床构造作用最为强烈,主要受到区域额尔齐斯和二台断裂带多期构造活动的影响,矿区大部分含矿斑岩和围岩发生了不同程度的片理化或糜棱岩化作用.矿石矿物的赋存状态,除早期细脉浸染状斑岩型矿化外,还叠加有后期的沿片理面、糜棱面理,及破劈理分布的细脉状矿化.同位素年代学研究表明,玉勒肯矿区记录了从泥盆纪到三叠纪的构造、岩浆和成矿事件.综合本文及前人研究资料,本文认为卡拉先格尔斑岩铜矿带,在中-晚泥盆世(390～360Ma)时处于与俯冲有关的岛弧构造背景,有中酸性斑岩侵入以及斑岩型Cu-Mo矿化;早石炭世(360 ～ 330Ma)时,经历了碰撞阶段的改造成矿作用,矿化沿糜棱面理发育;中晚石炭世(330～300Ma)为后碰撞阶段,发育以辉钼矿-黄铜矿-钾长石脉为特征的叠加成矿;早二叠世(270 ～ 260Ma)进入造山后伸展阶段,形成以沿破劈理面分布的叠加成矿;进入三叠纪以后,为陆内造山阶段,也见少量脉状矿化.可见,玉勒肯哈腊苏矿床是一个具叠加改造成矿特色的斑岩型矿床.     

水平层状复合岩体变形破坏特征的围压效应研究

为研究不同围压下深部复合地层岩体变形和破坏特征,结合地质赋存条件制作了类层状复合岩石试样,通过开展不同围压下的三轴压缩试验,研究了围压对水平层状复合岩体变形破坏特征的影响。试验结果表明：随着围压的不断增加,峰后偏应力-应变曲线的降低速率逐渐变缓,应变软化程度逐渐减弱;随着围压的增大,水平层状复合岩石的破坏形态呈现出明显差异,整体上破坏形态逐渐由脆性破坏向延性破坏过渡;在一定围压状态下,围压对软岩膨胀变形的约束效果相对硬岩较弱,导致水平层状复合岩石试样的软、硬分层之间的膨胀变形不协调,在层间黏结力作用下,软、硬分层之间发生相对错动现象。该研究成果对于施工单位预防深部复合地层隧道掘进机（TBM）工程灾害具有一定的指导意义。