Interseismic变形
没有弹性应变的累积,地震就不会发生。正是在绘制这种震间应变的累积图方面,InSAR提供了作为中期预测工具的最大潜力。请注意,我小心地避免了预测这个术语,因为这意味着类似于2天的地震警报。一场地震预报会给出在某一段时间内发生地震的可能性。“未来30年大伊斯坦布尔地区发生强烈地震的几率为62%”)。这些中期预测至关重要,因为它们使民防机构能够通过教育、重建和改造项目为社区做好准备。
利用InSAR测量两次地震之间的弹性应变(震间应变)并不是简单的。应变率非常小——例如,北安那托利亚断层以每年24毫米左右的水平移动,因此需要大约3年的时间才能形成一个干涉条纹。地震间断层蠕变,即滑动继续向地表延伸,产生的不连续在干涉图中可以相对直接地观察到[例如Rosen等人(1998)]。相比之下,与锁定在地表的断层相关的震间变形通常分布在30-150公里的长度范围内,因此很难与大气和轨道误差区分开来。
在理想的情况下,我们会看到跨越很长时间间隔的干涉图,但在土耳其等地区,时间间隔大于2年的干涉图通常是不连贯的。因此,我们只能使用周期较短的干涉图,但这些干涉图包含的变形信号很小,往往会被噪声淹没。为了克服这一问题,需要使用多幅干涉图来放大构造信号并降低噪声。通过汇总几张干涉图,我和同事们能够提取出跨越北安那托利亚断层的应变积累模式[图6;莱特(2000);Wright et al. (2001a)]。叠层干涉图是跨越北安那托利亚断层约70公里宽地带弹性能量逐渐积聚的有效图像。这种能量最终会在地震中释放出来。这张照片也是对板块构造运动的直接观察,揭示了安纳托利亚相对于欧亚板块的相对运动。
在其他地方,Peltzer等人[2001]使用类似的方法测量了南加州圣安德烈亚斯断裂带的变形。我和我的同事还利用InSAR显示,西藏西部主要断层上现今的应变积累速率低于地质观测的预期[Wright et al.(2004)]。
就目前的卫星而言,只有在地面条件最佳的情况下,才有可能使用InSAR来测量应变积累。特别是,植被覆盖率必须相对较低。随着未来卫星技术的发展,将有可能在地球上大部分地区建立一个随时间变化的应变图
图6 (a)地形和大地构造图位于北安那托利亚断层东端彩色区域是根据1天的干涉图计算出的高程模型:可以清楚地看到北安那托利亚断层(虚线红色)穿过景观。箭头是gps确定的相对于欧亚板块的速度(McClusky et al., 2000);(b)叠加地震间干涉图,转换为年相位变化(
图6 (a)北安那托利亚断裂东端地形图和构造图。彩色区域是根据1天的干涉图计算出的高程模型:可以清楚地看到北安那托利亚断层(虚线红色)穿过景观。箭头是gps确定的相对于欧亚板块的速度(McClusky et al., 2000);(b)叠加地震间干涉图,转换为年相位变化(
Planet,它可以用来构建精确的中程地震预报。
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