2023年2月6日，土耳其先后发生了M_w 7.8和M_w 7.6大地震（图1），确定其同震滑动分布对于研究该区域的应力变化、评估未来地震危险性至关重要。前人基于地震波波形分析或影像匹配等技术，获取该双震的同震滑动模型。然而，合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术作为更准确的形变测量手段，未能较好地应用到土耳其双震，原因是近断层处由于形变量过大导致严重的失相干现象。

图1  2023年土耳其双震的构造背景图

        为解决InSAR在同震区近断层处失相干的问题，本研究提出了一种基于“迭代建模”的相位解缠方法（图2），具体流程如下：首先联合Sentinel-1偏移量追踪和Sentinel-2影像匹配的地表形变场反演初始滑动模型，在此基础上模拟InSAR同震形变相位；然后用测量的InSAR相位减掉模拟相位后进行解缠，再将模拟相位加回解缠后的相位，得到最终InSAR同震形变场；最后基于改正后的InSAR和光学影像匹配形变场，联合反演断层的最优滑动模型。

图2  基于“迭代建模”方法的数据处理流程图

        基于提出的“迭代建模”的相位解缠方法，本研究以2023年土耳其双震为例，取得以下结论：

        1. 基于“迭代建模”的相位解缠方法具有通用性，能够显著降低InSAR在大地震近断层区域的相位梯度，提高相干性（0.15以上）（图3）；

        2. 与传统InSAR技术绘制大地震同震形变相比，我们的新方法能够在地表破裂附近获取高精度的测量（图4）；

        3. Çardak断层（CF）上的滑动分布集中在破裂段中部约100公里范围内，而两端的滑动量较小，推测滑动量由断层几何形态所控制。相反，东安纳托利亚断裂带（EAFZ）的几何形态相对平滑，因此破裂范围更长（图5）；

        4. 在东安纳托利亚断裂带上的地震矩释放量为6.18 × 10²⁰ N·m（M_w = 7.79），在Çardak断层上为3.81 × 10²⁰ N·m（M_w = 7.65），与美国地质调查局（USGS）的W相矩张量相当。

图3  “迭代建模”方法在提高相干性和降低相位梯度方面的优势

图4  基于“迭代建模”和传统方法的InSAR同震形变测量对比图

图5  2023年土耳其双震断层滑动模型

        研究成果以我院博士研究生陈健龙为第一作者，周宇教授为通讯作者，发表在国际知名期刊《Geophysical Journal International》：

        Chen J, Zhou Y. Coseismic slip distribution of the 2023 earthquake doublet in Turkey and Syria from joint inversion of Sentinel-1 and Sentinel-2 data: an iterative modelling method for mapping large earthquake deformation. Geophysical Journal International, 2024. https://doi.org/10.1093/gji/ggae066

图文：陈健龙

校稿：周宇

初审：黄荣

审核：张照

审核发布：何晓钟

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