低空遥感技术助力地震破裂机理的研究

报告简介:

地震破裂是断裂突然发生错动的过程,地表破裂是地震断层活动最直接的地表证据。大地震发生后,通过对地表破裂精细刻画,分析破裂动态扩展过程的特征,揭示断裂的摩擦和应力状态,有助于地震危险性评估。

低空遥感技术,尤其是无人机激光雷达扫描或摄影测量,实现地震发生后快速采集数据,获取高分辨率的地表破裂图像。报告将选取两个地震研究实例,展示多种低空遥感技术在地震破裂机制研究中的作用。

2010 年墨西哥地震产生 120 公里长的多断层破裂。震后高精度 LiDAR 记录了复杂的地表破裂带,包括之前未知的、隐伏在科罗拉多河三角洲巨厚沉积中的盲断层发生了错断。震前和震后差分 LiDAR 成像捕捉到了离断层弥散变形场,以及位移在阶区两侧主控断裂上此消彼长的互补关系等。这是国际上首次清晰地展示主断裂两侧弥散变形,对地震破裂的近地表位移亏损、断裂摩擦性质和地震破坏避让带的地震工程设计均具有重要意义。

2021 年玛多地震发生在发育不成熟的江错断裂上;震前对江错断裂知之甚少。震后利用无人机首次在青藏高原高海拔获得了覆盖整个地震破裂的 3~5cm分辨率影像,基于此数据开展了玛多地震地表破裂的精细填图。破裂沿袭多个断裂段,其走向与区域应力场夹角有规律变化,成熟度也各不相同。不同于以往的研究强调断裂成熟度在地震破裂动力学中的重要性,玛多地震破裂表明,断层走向对变形和弥散度的影响大于断裂成熟度。因此,在地震危险性评价方法中考虑断裂走向与区域应力场的匹配度参数,将会提高评估的准确性。

综上,低空遥感技术在地震破裂研究中发挥着越来越重要的作用。不仅克服因自然环境和路况难以抵达破裂带现场的限制,提高数据获取的效率和质量,还使得研究人员通过高精度地形刻画,详细分析地表破裂特征的丰富信息,揭示地震破裂的机理。

报告人简介:

刘静
天津大学讲席教授。长期从事活动构造和构造地貌领域研究,综合野外观测、数值模拟和年代学测试等手段,揭示青藏高原抬升机制及地貌响应、岩石圈与地表过程的耦合及其灾害效应。发表学术论文 170 余篇,SCI 引用 8000 余次。获青藏高原青年科技奖,入选国家“万人计划”,国家杰出青年科学基金资助。目前兼任中国地震学会构造地貌专业委员会主任、中国地震局科技委委员;Journal of Geophysical Research 、 Geomorphology 和《地震地质》副主编,《科学通报》、《中国科学:地球科学》等期刊编委,AGU Science for Solutions 评选委员会委员。