祁连山断裂带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7-8级（矩震级，Mw）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6.7（矩震级，Mw）地震（图1）。在过去大约35年里，门源地区发生了三次~6（矩震级，Mw）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，由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，研究团队对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。反演结果表明（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8cm，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8km，发震断层为冷龙岭北侧断裂。GF-7卫星影像解译结果进一步表明，2022年门源地震的地表断裂带表现为左旋走滑特征，地表破裂带沿北西西-南东东向分布。同震形变场视线向最大同震地表形变约72cm，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4km。
图3 分布式滑动模型
（a）2016年门源地震，（b）2022年门源地震
通过计算门源地区3次地震的库仑应力发现，1986年和2016年门源的库仑应力变化对冷龙岭断裂和冷龙岭北侧断裂产生了作用，1986年和2016年门源地震产生的库仑应力变化超过0.1巴（压强单位，bar）。作者以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2巴（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
野外调查结果表明，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。作者综合判断，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，上述研究成果以“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》。我所在读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.
