利用InSAR与GPS建立青藏高原中西部地壳运动速度场

地壳运动速度场是论证大陆构造变形机制的重要依据。GPS是目前建立速度场的主要手段。然而，青藏高原中西部GPS测站太少，大大降低了GPS速度场的模型辨识能力。本项目利用InSAR与GPS建立青藏高原中西部（约东经76-93度）高分辨率的速度场。主要内容包括：（1）采用多干涉图法分析1992-2010年间的InSAR干涉图，获取各轨道的震间形变率；（2）联合InSAR震间形变率与GPS数据，采用球面线性插值和Tikhonov正则化方法建立高分辨率的速度场；（3）基于该速度场计算应变率场，反演主要断层的滑动率；（4）依据应变率和断层滑动率的空间分布检验分块模型与连续变形模型，探讨青藏高原的形变机制。本项目提出了联合InSAR与GPS建立速度场的方法，首次将InSAR用于建立大尺度地壳运动速度场，将为研究青藏高原的形变机制和地震灾害提供重要的依据，为联合多种大地测量技术建立大尺度速度场提供参考。

以GPS和InSAR为代表的空间大地测量技术是当前研究地壳运动和地震的重要手段。青藏高原中西部GPS点位稀疏，InSAR能够提供重要的补充。本项目的核心任务是研制一种有效的方法来联合GPS/InSAR建立大尺度地壳运动速度场，并利用该方法获得青藏高原中西部的速度场，进而研究该地区现今地壳运动特征。三年来，项目组围绕该任务取得的主要成果包括：（1）成功研制出联合GPS/InSAR建立地壳运动速度场的方法，并运用该方法获得了青藏高原西部高分辨率的速度场，结果显示喀喇昆仑断层现今滑动速率较小，但青藏高原内部存在明显的变形，并且发现1996年喀喇昆仑山口地震存在较长期的震后变形（Wang and Wright, 2012, GRL）；运用该方法首次获得了Afar地区高精度、高分辨率的三维地壳运动速度场（Pagli, Wang et al., 2014, JGR）；（2）研究了九十年代发生在青藏高原中部朋曲-申扎正断层上的地震序列，得到各地震的同震形变及地震序列之间的库仑应力变化，结果显示这些地震的破裂面与地表断层位置并非完全吻合，否定了前人研究得出的该正断层为低角正断层的论断（Wang et al., 2014, G-Cubed）；（3）利用InSAR研究了五十年代发生在崩错和亚东-谷露断层的两个大地震的震后形变，在国际上首次成功得到青藏高原半个世纪的长周期震后变形，基于此精确确定了青藏中部下地壳的粘性参数，排除了青藏高原存在一薄层中地壳流的论断（Ryder, Wang et al., 2014, EPSL）；（4）利用InSAR获得了穿过整个青藏高原中部约1000公里长的震间形变结果，基于此反演得到若干走滑断层的震间滑动速率，结果显示现今构造形变广泛分布于青藏高原内部，而不是集中在少数几条大断层上（Garthwaite, Wang and Wright, 2013, JGR）。截止目前，本项研究共发表学术论文8篇，其中国际一流SCI期刊论文6篇；项目中提出的联合GPS/InSAR建立地壳运动速度场的方法已经广泛应用于青藏高原、东非大裂谷、冰岛、土耳其等地区；项目研究成果为研究青藏高原大尺度构造变形机制和地震周期规律提供了重要的数据支持和理论探索。