祁连山是青藏高原东北部最活跃的断裂带之一，特别是海原断裂带，历史上曾发生过多次Mw 7-8的破坏性地震。2022年1月8日，祁连山东北缘，青海省门源县发生Mw 6.7地震（图1）。在过去大约35年里，门源地区发生了三次Mw ~6地震，3次地震的发震断层主要位于海原断裂带的冷龙岭断裂带西段。
图1 区域构造背景 （a）2022年门源地震位置，（b）门源地震震源机制解
2022年门源地震发生后，中国科学院青藏高原研究所丁林院士领衔的碰撞隆升及影响团队收集了GF-7和Sentinal-1卫星图像。研究团队利用GF-7号图像识别了2022年门源地震地表破裂带分布特征。基于InSAR技术，利用Sentinel-1 SAR图像获取了2016年和2022年门源地震的同震变形场、相位梯度和偏移量追踪（POT）等结果（图2）。根据2016年和2022年门源地震的同震形变场，基于弹性半空间矩形位错理论，反演了两次地震的断层几何参数、分布式滑动模型和库仑应力。并与现场调查结果对比，分析了冷龙岭断裂的最新活动特征。
图2 SAR影像处理结果（a,b）2016年门源地震升、降轨同震形变场，（c,d）2022年门源地震同震形变场，（e,f）2022年门源地震升轨相位梯度（g,h），2022年门源地震降轨相位梯度，（j,i）2022年门源地震升轨POT结果，（l,k）2022年门源地震降轨POT结果
基于弹性位错理论结合InSAR技术获得的同震形变场，对2016年和2022年门源地震的断层几何参数和断层滑动分布进行反演。结果显示（图3），2016年门源地震为一次逆断层事件，视线向最大同震地表形变约8厘米，发震断层的走向、倾角和滑动角分别为139°、41°和78°，最大滑移量约0.6m，位于地下约8公里，发震断层为冷龙岭北侧断裂。根据GF-7卫星影像解译结果显示，2022年门源地震的地表断裂带表现为左旋走滑特征，地表破裂带沿NWW-SEE向分布，地表变形沿NWW-SEE向分布，视线向最大同震地表形变约72厘米，主要发震断层为冷龙岭断裂西段，同时引起托莱山断裂东段的破裂。发震断层的走向、倾角和滑动角分别为112°、85°和3°，最大滑移量约4m，位于地下约4公里。
图3 分布式滑动模型（a）2016年门源地震，（b）2022年门源地震
计算门源地区3次Mw ~6 地震的库仑应力发现，1986年和2016年门源的库仑应力变化（CFS）对冷龙岭断裂和冷龙岭北侧断裂产生了作用，1986年和2016年门源地震产生的CFS超过0.1 bar。我们以2022年门源地震发震断层为源断层，冷龙岭断裂为接收断层计算区域库仑应力变化（图5），发现2022年门源地震对冷龙岭断裂、冷龙岭北侧断裂、托莱山断裂、民乐-大马营断裂、门源断裂、肃南-祁连断裂都产生不同程度的影响，其中对冷龙岭断裂和托莱山断裂造成正库仑应力超过2bar（图5白色虚线圆圈区域）。
图4 库仑应力变化 MYF：门源断裂；TLSF：托莱山断裂；LLLF：冷龙岭断裂；SNQLF：肃南-祁连断裂；LLLNF：冷龙岭北侧断裂；MLDMF：民乐-大马营断裂
野外调查发现2022年门源地震造成多种类型的地表断裂（图5），对当地道路交通等基础设施造成严重破坏。我们认为冷龙岭断裂带的变形和应力持续增加，未来冷龙岭断层西段具有发生强震的风险，需要对断层活动进行持续观测。
图5 野外调查结果 （a）地裂缝，左旋走滑，（b）公路左旋位错，（c）冰面挤压鼓包，（d）地表左旋位错，伴有张裂隙，（e）栅栏左旋位错，（f）冰面陡坎，（g）铁路桥面向东翻转
近日，该研究成果以“Research of Seismogenic Structures of the 2016 and 2022 Menyuan Earthquakes, in the Northeastern Tibetan Plateau”为题发表在国际期刊《Remote Sensing》。博士生王俊祎为第一作者，丁林院士为通讯作者。本研究获得第二次青藏高原综合科学考察研究（2019QZKK0708）、国家自然科学基金项目（41988101）和中科院战略性先导科技专项（XDA20070301）等项目的联合资助。
论文信息：Wang, J.; Ding, L*.; He, J.; Cai, F.; Wang, C.; Zhang, Z. Research of Seismogenic Structures of the 2016 and 2022 Menyuan Earthquakes, in the Northeastern Tibetan Plateau. Remote Sens. 2023, 15, 742. https://doi.org/10.3390/rs15030742.
论文链接：https://www.mdpi.com/2072-4292/15/3/742
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