單新建， 張國宏， 汪馳升， 李彥川,3， 屈春燕，宋小剛， 庾露， 劉云華

1 地震動力學國家重點實驗室，中國地震局地質研究所， 北京 100029 2 深圳大學， 深圳 518060 3 中國石油大學(華東)， 青島 266580

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基于InSAR和GPS觀測數(shù)據(jù)的尼泊爾地震發(fā)震斷層特征參數(shù)聯(lián)合反演研究

單新建1， 張國宏1， 汪馳升2， 李彥川1,3， 屈春燕1，宋小剛1， 庾露1， 劉云華1

1 地震動力學國家重點實驗室，中國地震局地質研究所， 北京 100029 2 深圳大學， 深圳 518060 3 中國石油大學(華東)， 青島 266580

利用日本ALOS-2和歐空局Sentinel-1A衛(wèi)星獲得的尼泊爾地震同震形變場，結合GPS同震位移數(shù)據(jù)，聯(lián)合反演了斷層滑動分布特征和空間展布.結果表明：尼泊爾地震的同震形變場主要集中在150 km×100 km的范圍內，且分為南北兩個相鄰的形變中心，南形變中心的視線向抬升量約為1.2 m，北形變中心的視線向沉降量約為0.8 m，均位于發(fā)震斷層上盤.位于形變抬升區(qū)的KKN4和NAST兩個GPS站，抬升量和南向運動量均達到了m級，而遠離震區(qū)的其他GPS臺水平和垂直觀測量均在1 cm以內.聯(lián)合反演得到的斷層位錯分布主要集中在沿走向150 km，沿傾向70 km的范圍內，最大滑動量為5.59 m，平均滑動量為0.94 m.斷層面傾角在淺部約為7°，隨著深度增加，傾角逐漸變大，到垂直深度20 km時傾角接近12°；5月12日MW7.2級余震位于主震破裂區(qū)的“凹”型滑動缺損區(qū)域；主震破裂區(qū)的上邊界與MBT空間位置十分吻合，主震破裂區(qū)主要集中的MBT以北50～60 km處，垂直深度為8～9 km，傾角為9°，繼續(xù)向北時主震破裂面以10°～12°的傾角向深延伸，在18～20 km可能與MHT交匯.因此，初步判定MBT為此次地震的發(fā)震斷層.

InSAR； GPS； 聯(lián)合反演； 滑動位錯； 發(fā)震斷層

1 引言

2015年4月25日，尼泊爾發(fā)生MS8.1地震，據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定，此次地震震中(北緯28.2°，東經(jīng)84.7°)位于加德滿都西北80 km處，處于印度—歐亞大陸主碰撞帶的前沿部位.地震發(fā)生后，Global CMT、USGS、GFZ、中國地震局等不同研究機構給出了該地震的震源機制解結果，結果顯示節(jié)面特征較為接近.根據(jù)震源機制解，結合德國科學研究中心GFZ(http:∥geofon.gfz-potsdam.de)給出的余震分布所顯示出的斷層走向由西向東南遷移這一特征，初步判斷此次地震發(fā)震斷層走向為北西西，且為一次具有極緩傾角的逆沖型地震事件(圖1).Global CMT給出的發(fā)震斷層參數(shù)為走向293°，傾角 7°，滑動角108°，矩震級為MW7.9，震源深度15 km.尼泊爾處于印度—歐亞板塊的俯沖碰撞帶上，印度板塊以約40 mm·a-1的速度向北與歐亞板塊會聚，造成喜馬拉雅山脈的隆起(Bilham et al., 1997)，形成了長達2500 km的喜馬拉雅構造帶，該帶是能量集聚和釋放比較活躍的地區(qū).從歷史地震看，在該地震活動帶已經(jīng)發(fā)生了若干次8級以上地震，早年有記錄的大地震有1505年尼泊爾格爾納利河8.2級地震，1897年不丹MW8.1地震，1905年印度8.0級地震，1934年尼泊爾比哈爾邦8.1級地震，以及1950年中國察隅8.6級地震.此次地震發(fā)生在1934年比哈爾邦8.1地震與1505年格爾納利河8.2地震中間的空段上.實際上，許多科學家研究表明(Feldland Bilham，2006；Ader et al.,2012)，這次地震的發(fā)生是該段長期應力聚集的結果，發(fā)生地震實屬必然.

在喜馬拉雅山縫合帶，1970年以來的震源機制大多數(shù)為逆沖型，也表明該地區(qū)為劇烈碰撞擠壓區(qū)，由多條逆沖斷層構成，由南向北分布有喜馬拉雅主前緣逆沖斷裂(MFT,Main Frontal Thrust fault)、主邊界逆沖斷裂(MBT,Main Boundary Thrust fault)、主中央逆沖斷裂(MCT,Main Central Thrust fault)和西藏南部拆離斷裂系(Guo et al., 2009).地表出露的主前緣逆斷裂(MFT)、主邊界逆斷裂(MBT)和主中央逆斷裂(MCT)在深部都匯入主喜馬拉雅逆斷層(MHT，Main Himalayan Thrust fault)上.幾乎所有在喜馬拉雅前緣斷裂發(fā)生的大地震都與MHT的破裂有關(Ambraseys and Douglas, 2004; Bilham, 2004).實際資料也表明，地震活動多發(fā)生在淺于30 km的深度上，特別是群集在10～20 km上的主喜馬拉雅逆沖斷層附近.許多學者認為晚第四紀以來，MBT和MFT仍在活動，尤其是其南部最新的活動邊界MFT活動性最強，尼泊爾地區(qū)低喜馬拉雅的南北向地殼縮短在尼泊爾東部為17.8±0.5 mm·a-1，西部為20.5±1.0 mm·a-1(Lavé and Avouac, 2000；Ader et al., 2012；鄧起東等，2014).Hodge等(2004)則認為主中央逆斷裂(MCT)存在活動斷裂和較大變形.由于尼泊爾地震發(fā)震斷層為極低傾角，發(fā)震斷裂很難出露地表，給發(fā)震斷層的空間展布位置和性質判斷帶來了一定的困難，發(fā)震斷裂是MBT和MFT，還是MCT，是一個需要探索的問題.尼泊爾地震發(fā)生后，國內許多學者(劉志鵬和蓋增喜，2015；張旭和許力生，2015；張勇等，2015)在利用遠場地震波資料研究尼泊爾地震破裂過程時，認為破裂為單側破裂，從破裂起始點開始，沿斷層面向東南方向擴展達100 km量級，最大位錯5 m以上.張貝等(2015)在研究尼泊爾地震同震變形和應力變化時，推測此次MS8.1地震在地表上顯示發(fā)生在MBT斷裂帶附近，向深部延伸則很有可能發(fā)生在MHT上.由于大多數(shù)學者用的是遠場數(shù)據(jù)，分辨率不高，要想進一步確定發(fā)震斷層，還需要依據(jù)同震近場形變數(shù)據(jù)來研究滑動分布和幾何特征.

圖1 喜馬拉雅構造帶中段地震構造及地震分布

D-InSAR(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)觀測技術，可獲得空間連續(xù)覆蓋的近場形變場，精確提取同震形變中心及地表形變展布情況，同時結合GPS同震觀測數(shù)據(jù)，開展地震破裂特征反演，可以更好地理解尼泊爾MS8.1地震的滑動分布特征，揭示發(fā)震斷層的幾何學和運動學特征，幫助我們更好地認識喜馬拉雅低角度逆斷層型強震的活動構造變形特征和發(fā)震機制.

2 同震形變資料與形變特征分析

地震發(fā)生后，InSAR和GPS獲得了此次地震的同震形變數(shù)據(jù).我們采用InSAR技術，處理了歐空局Sentinel-1A C波段SAR數(shù)據(jù)，獲取了局部區(qū)域的同震形變場.同時，收集了日本ALOS-2衛(wèi)星L 波段獲得的同震形變場，以及美國加州理工大學及美國宇航局噴氣動力性實驗室(Caltech; http:∥aria.jpl.nasa.gov)提供的GPS同震形變場資料.Lindsey等(2015)利用日本ALOS-2衛(wèi)星的2015年2月22日和2015年5月3的SAR數(shù)據(jù)對，獲取了此次尼泊爾地震的同震形變場(圖2).從圖2a可以看出，形變場集中在南北相鄰的兩個形變中心區(qū)域，沿東偏南向伸展.北中心和南中心干涉色序相反，因此形變相反，北形變區(qū)域為下沉，南形變中心為抬升，從形變的干涉條紋數(shù)量上，可以判斷出抬升量大于沉降量.值得注意的是，在虛線F1南側的區(qū)域，同震干涉條紋已開始發(fā)散，開始呈反向包絡的形態(tài)，因此，結合震源機制解，我們可以初步判定，F(xiàn)1為發(fā)震斷層地表行跡，該行跡與MBT空間位置恰好一致.從圖2b的解纏圖可以清楚的得知，南形變中心的視線向抬升量為1.1 m，北形變中心的視線向沉降量為0.8 m，抬升和沉降兩個中心均位于斷層上盤，顯示出低傾角逆斷層強震的變形特征.

圖2 ALOS-2獲取的尼泊爾地震同震形變場

我們收集了歐空局Sentinel-1A衛(wèi)星地震前后2015年4月17日和2015年4月29日兩個時相SAR數(shù)據(jù)對，采用InSAR技術處理并獲得了尼泊爾地震同震干涉條紋圖(圖3a).圖3b為解纏后的形變場，與圖2b相比，可以看出Sentinel-1A衛(wèi)星只得到了部分隆升區(qū)域的形變場，且圖像東北部區(qū)域由于失相關較大很難解纏出可用的形變場，但整個抬升區(qū)域的形變場分布特征與ALOS抬升區(qū)域形態(tài)類似，且最大抬升也達到了1.2 m.

圖4為加州技術研究所和劍橋大學Jean-Philippe Avouac解算的GPS同震觀測資料.由圖4可以看出，位于震中區(qū)附近的站點水平位移量比其他站點大得多，其中位于震中東側約80 km的KKN4站，向南運動了近2 m，臨近的NAST站向南運動了近1.5 m，兩站在垂直方向上分別抬升了1.3 m和0.6 m.遠離震區(qū)的臺站水平和垂直量都小兩個數(shù)量級，RMTE站向東運動了近1 cm，JMSM站向南偏東運動了0.7 cm.整個GPS同震形變場表現(xiàn)出震中區(qū)斷層上盤物質受擠壓向南偏東運動的趨勢，DNSG站雖然水平位移偏小，但其下沉了近0.6 cm.

圖3 Sentinel衛(wèi)星獲取的尼泊爾地震同震形變場

圖4 GPS同震水平觀測分布

3 觀測數(shù)據(jù)重采樣與斷層初始模型建立3.1 形變場觀測數(shù)據(jù)重采樣

過密的形變柵格點數(shù)據(jù)不僅不能提供更多的信息，而且增加了反演計算量.因而在反演前必須降低形變場圖像的分辨率.這里我們采用的四叉樹采樣方法，形變場梯度大的區(qū)域采樣密度高，反之就小，該方法既降低了形變場的空間分辨率，同時又保證了對形變場變化的精細刻畫.在重采樣過程中，設定采樣的形變梯度閾值為0.05 m，即形變梯度大于0.05 m時進行四叉樹劃分，如果劃分后其子區(qū)形變梯度仍然大于0.05 m，則再對子區(qū)進行四叉樹劃分，如此類推，直到形變梯度小于0.05 m.對于沒有形變值的非相干區(qū)域，則不進行采樣.圖5a和圖5a1給出了經(jīng)過四叉樹重新采樣后的ALOS-2和Sentinel-1衛(wèi)星的形變觀測值.

3.2 斷層初始模型參數(shù)選取

從表1可以看出，Global CMT震源機制結果的節(jié)面1與USGS的節(jié)面1，以及GFZ的節(jié)面2的走向與發(fā)震斷層基本一致，選定這3個節(jié)面參數(shù)為斷層初始模型參考依據(jù),結合InSAR形變場資料，建立了彈性半空間的發(fā)震斷層初始模型，初試模型參數(shù)包括斷層起始點經(jīng)度和緯度，斷層長度、深度、走向、傾角、滑動量、滑動角等8個參數(shù).表2給出了斷層初始模型參數(shù)，由InSAR干涉形變場圖像，發(fā)震斷層起始點經(jīng)緯度、長度和走向可以由圖2a的F1來確定，初始斷層長度為200 km，走向由290°，傾角選為5°～12°.Global CMT給出的震源深度為15 km，但斷層傾角僅7°，這里我們初步取斷層沿傾向寬度為120 km.Global CMT給出的標量地震矩M0為7.76×1020N·m.剪切模量μ取33 GPa.在統(tǒng)一計量單位后，由公式M0=μULW，可求出發(fā)震斷層面上平均滑動量U約為1.0 m左右.

表1 尼泊爾地震震源機制參數(shù)Table 1 Focal mechanism solutionsof the 2015 Nepal event

表2 斷層初始模型參數(shù)Table 2 Parameters of initial fault model

圖5 InSAR觀測同震形變場與模擬同震形變場對比

圖6 GPS同震位移觀測與模擬對比

4 InSAR與GPS數(shù)據(jù)同步擬合結果

4.1 InSAR數(shù)據(jù)擬合結果

在反演模擬中，將斷層沿走向與傾向分成多個5×5 km子塊(fault patches)，假定每個子塊內部滑動均勻分布，就可以將非線性問題轉化為線性問題來解決.我們通過構建均方差減小函數(shù)對地表模擬形變值同時與ALOS-2和Sentinel-1獲得的InSAR觀測數(shù)據(jù)、GPS觀測數(shù)據(jù)的擬合效果進行聯(lián)合評價，使模擬值與各類觀測數(shù)據(jù)擬合均方差達到最小時，而最終獲得了發(fā)震斷層滑動分布，該方法即為基于敏感性迭代擬合方法(SBIF)(Wang等，2008).

圖5給出了經(jīng)過四叉樹重新采樣后的觀測值、模擬值和殘差值分布圖.從圖5a—c來看，模擬得到的ALOS-2的同震形變場與觀測值非常一致，在同震變形集中區(qū)域殘差在-10 cm至10 cm之間，說明模擬結果很好地反映出了實際觀測值的分布特征.對于Sentinel-1衛(wèi)星，模擬同震形變場(圖5b1)與實際觀測形變場(圖5a1)類似.由于Sentinel-1是C波段，在植被覆蓋區(qū)相干性比起ALOS-2的L波段較差(盧倩云等，2015)，整個殘差較ALOS-2衛(wèi)星大，在-15 cm至15 cm之間，特別是在圖5c1東北角區(qū)域失相關較大，從而影響到抬升區(qū)域的東北外側邊形變值，造成殘差偏大.

4.2 GPS數(shù)據(jù)擬合結果

圖6給出了GPS同震水平和垂直位移觀測與模擬對比圖，表3列出了各個臺站的同震位移觀測、模擬與殘差值.可以看出，位于震中東側約80 km的KKN4站和NAST站水平位移和垂直位移都非常大，達到了m級，均表現(xiàn)出向南和抬升運動，其中，KKN4臺的水平和垂直位移分別為188 cm和127 cm.從觀測和模擬結果看，震區(qū)及周邊地區(qū)水平和垂直擬合的非常好，特別是震中區(qū)KKN4站和NAST站，擬合殘差只占觀測值的2%～3%.而遠離震區(qū)的8個臺站，水平和垂直同震位移都非常小，除了DNGD臺的垂直同震位移為11.4 mm外，其他臺的同震位移均只有幾個毫米，擬合誤差較大，特別是垂直位移，這可能與GPS垂直觀測精度不高有關，例如，遠離余震區(qū)200～400 km范圍的DNGD、NPGJ、TPLJ臺站的觀測值與模擬值出現(xiàn)了反向.但由于遠離震區(qū)的8個臺站觀測值都非常小，對斷層模擬結果不會有太多的影響.

表3 GPS同震位移觀測、模擬與殘差Table 3 GPS-derived coseismicdisplacements, model predictions and residuals

5 斷層位錯分布聯(lián)合反演結果

通過聯(lián)合反演，得到了尼泊爾地震斷層位錯分布，各數(shù)據(jù)源與模型的相關系數(shù)達到了0.9955.圖7、8和9分別給出了不同視角下的尼泊爾地震的斷層位錯分布圖.從滑動位錯由東向西沿斷層走向與傾向深度的關系可以看出(圖7)，滑動分布主要集中在沿走向150 km，沿傾向70 km的范圍內，最大滑動量為5.59 m，平均滑動量為0.94 m，平均滑動角為94.8°，顯示出以逆沖為主兼微量右旋分量.張勇等(2015)在采用地震波加2個GPS臺站的靜態(tài)位錯反演，聯(lián)合反演得到的最大滑動量為5.2 m，與本研究結果接近.由圖8顯示，發(fā)震斷層傾角在不同深度并不一致，傾角在淺部約為7°，隨著深度增加，傾角逐漸變大，到垂直深度20 km時傾角接近12°.滑動量超過4 m的區(qū)域主要集中在垂直深度8～10 km之間.

圖9給出了斷層滑動分布在地表的投影，可以看出整個滑動分布在200 km×120 km的范圍內，4月25日的MW7.8級主震發(fā)生在西端，破裂由西向南東東方向單側破裂，主要形成了長約150 km場的主滑動面.張旭和許力生(2015)時空破裂過程圖像證實破裂幾乎是純粹的單側破裂，從破裂起始點開始，沿斷層面向東南方向擴展約100 km，同時沿斷層面向深部擴展約80 km，最大位錯約5.8m.余震主要分布在主震破裂區(qū)域周邊，余震區(qū)與主震破

裂區(qū)形成了互補的關系.震后5月12日最大余震MW7.2級位于主震破裂區(qū)的“凹”型滑動缺損區(qū)域，可以初步判定該強余震的發(fā)生，填補了主震破裂的空區(qū).

從斷裂MFT、MBT和MCT與滑動面地表投影的位置來看，主震破裂區(qū)的上邊界與MBT位置十分吻合，由于發(fā)震斷層傾角很小，很難在地表形成破裂帶.主震破裂面和余震分布均在MBT北側，雖然在東側MBT與MCT位置十分靠近，但西部沿過震中的a1—a剖面顯示，MFT、MBT和MCT間隔距離相當，均在50 km左右.主震破裂區(qū)主要集中的MBT以北50～60 km處，此處的深度為8～9 km，傾角為9°，繼續(xù)向北時主震破裂面以10°～12°的傾角向深延伸，在18 km～20 km處與MHT交匯.從圖10的斷層示意圖可以看出，主破裂面主要集中在MBT上，已經(jīng)深入到MCT斷面的下方，滑動面繼續(xù)向深部已達到MHT.因此，從位錯三維分布、斷層空間位置來看，可以初步判定MBT為此次地震的發(fā)震斷層.

圖9 斷層位錯分布在地表投影

圖10 喜馬拉雅地區(qū)斷層(紅色為尼泊爾地震主破裂帶)Fig.10 Schematic diagram of the fault system beneath the Himalayas(The red line denotes the main rupture zone of the Nepal earthquake)

6 結論

利用日本ALOS-2和歐空局Sentinel-1A衛(wèi)星獲得了尼泊爾地震InSAR同震形變場，結合GPS同震位移數(shù)據(jù)，在對形變場特征進行分析的基礎上，聯(lián)合反演了發(fā)震斷層滑動分布特征，并分析了可能的發(fā)震斷層.通過研究和分析，得到以下認識：

(1)尼泊爾地震的地表同震形變場主要集中在150 km×100 km的范圍內，且分為南北兩個相鄰的形變中心，南形變中心的視線向抬升量約為1.2 m，北形變中心的視線向沉降量約為0.8 m.在圖2a F1南側的區(qū)域，同震干涉條紋已開始反向包絡，與北側區(qū)域相反，可以初步判定F1為發(fā)震斷層地表行跡，該行跡與MBT空間位置恰好一致.抬升和沉降中心均位于斷層上盤，顯示出低傾角逆斷層強震的變形特征.位于形變抬升區(qū)的KKN4和NAST兩個GPS站，水平和垂直位移都非常大，向南運動和抬升量均達到了m級，顯示出上盤物質受擠壓向南偏東運動的趨勢，遠離震區(qū)的其他GPS臺水平和垂直觀測量均小于1 cm.

(2)采用基于敏感性迭代擬合方法，同時模擬InSAR、GPS數(shù)據(jù)，當模擬值與觀測數(shù)據(jù)擬合均方差達到最小時，即獲得發(fā)震斷層滑動量分布.結果表明，各數(shù)據(jù)與模型的相關系數(shù)達到了0.9955.ALOS-2同震模擬形變場與觀測值非常一致，最大殘差在-10 cm至10 cm之間.而Sentinel-1衛(wèi)星同震模擬形變場與實際觀測值基本一致，最大殘差在-15 cm至15 cm之間.主震區(qū)附近的GPS水平和垂直擬合的非常好，特別是震中區(qū)KKN4站和NAST站，擬合殘差只占觀測值的2%～3%.而遠離主破裂區(qū)的8個臺站，垂直位移擬合誤差較大，這可能與GPS垂直觀測精度不高有關.

(3)通過聯(lián)合反演得到的斷層位錯分布主要集中在沿走向150 km，沿傾向70 km的范圍內，最大滑動量為5.59 m，平均滑動量為0.94 m.斷層面傾角在淺部約為7°，隨著深度增加，傾角逐漸變大，到垂直深度20 km時傾角接近12°.滑動量超過4 m的區(qū)域主要集中在垂直深度8～10 km之間.余震主要分布在主震破裂區(qū)域周邊，5月12日MW7.2級余震位于主震破裂區(qū)的“凹”型滑動缺損區(qū)域.

(4)主震破裂區(qū)的上邊界與MBT空間位置非常吻合，主震破裂區(qū)和余震分布均在MBT北側，主震破裂區(qū)主要集中的MBT以北50～60 km處，垂直深度約為8～9 km，傾角為9°，繼續(xù)向北時主震破裂面以10°～12°的傾角向深延伸，在18～20 km可能與MHT交匯.因此，我們初步判定MBT為此次地震的發(fā)震斷層.

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(本文編輯 張正峰)

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Joint inversion for the spatial fault slip distribution of the 2015 NepalMW7.9 earthquake based on InSAR and GPS observations

SHAN Xin-Jian1, ZHANG Guo-Hong1, WANG Chi-Sheng2, LI Yan-Chuan1,3, QU Chun-Yan1, SONG Xiao-Gang1, YU Lu1, LIU Yun-Hua1

1StateKeyLaboratoryofEarthquakeDynamics,InstituteofGeology,CEA,Beijing100029，China2ShenzhenUniversity,Shenzhen518060，China3ChinaUniversityofPetroleum(EastChina),Qingdao266580，China

AnMW7.9 earthquake, located at the front of the India-Eurasia collision belt, struck Nepal on April 25th, 2015. Focal mechanisms from different organizations show a dip angle of 7°～10°, which indicate a typical Himalayan-type low-angle thrusting earthquake. Almost no surface ruptures were found after the earthquake, making it difficult to interpret the spatial characteristic of the coseismic slip distribution, and most importantly, the possible causative fault buried underneath the sub-surface. We seek to answer these questions by joint inversion of InSAR coseismic deformation observed by ALOS-2 and Sentinel-1A SAR satellites, as well as some GPS measurements.

The method of joint inversion was used to analyze the spatial characteristic of the coseismic slip distribution and to infer the possible causative source fault of the 2015 Nepal earthquake. We collected the Sentinel-1A data immediately after the mainshock and processed them using the GAMMA software. Besides, the relevant ALOS-2 and GPS data were also collected. The quadtree sampling method was then used to resample the InSAR deformation results. In order to obtain a robust result and to reduce the uncertainties of the inversion, initial parameters for the fault were assigned according to focal mechanisms from Global CMT, USGS and GFZ.

(1) The coseismic deformation field derived from geodetic data shows that the NepalMW7.9 event is mainly distributed within a 150 km long and 100 km wide range, with two peak deformation centers aligned close to each other in north-south direction reaching about 1.2 m and about 0.8 m, respectively, and both of which are located on the hanging wall side, demonstrating a low-angle thrust. The InSAR results confirm that the surface trace of the causative source fault coincides with the MBT. Two GPS stations, namely KKN4 and NAST, about 80 km away from the epicenter on the hanging wall side, have peak displacements over 1 m. However, GPS stations at the far field decay very rapidly, which only have about 1 cm of coseismic displacements in both horizontal and vertical directions.(2) Based on the sensitivity iterative fitting method, a satisfactory fit to the GPS offsets and the InSAR displacements were achieved. Residuals for the ALOS-2 are between -10 cm and 10 cm, while residuals for the Sentinel-1A data are within -15 cm and 15 cm. Discrepancies arise from different coherences for C and L bands. Offsets for the GPS sites near the epicenter region are fitted well.However, sites away from the epicenter region have relatively poorer fitting especially in the vertical direction, which may be associated with the poor accuracy in GPS vertical measurements.(3) The inverted slip dislocations on the fault are mainly distributed in 150 km along strike and 70 km along down-dip direction. The maximum slip inverted reaches 5.59 m and the average is 0.94 m. The inverted dip angle of the fault model is 7°at shallow depth and 12° at deeper depth of 20 km. Results also show that with depth increasing, the dips of the causative fault increase as well, indicating reverse-listric shape of the fault. Slip more than 4 m is mainly concentrated between depths of 8 km and 10 km. Aftershocks are mainly distributed around the main rupture zone. TheMW7.2 aftershock on May 12, 2015 struck the slip deficit region left by the Nepal mainshock, which precisely filled the rupture gap.

The coseismic deformation field was derived for the Nepal earthquake and based on which the fault spatial slip distribution and the spatial characteristic of the coseismic slip distribution were inverted. The Nepal event ruptured a segment 50～60 km north of the MBT and at depth 8～9 km with an average dip angle of 9°, which, if projected onto the surface, is well aligned with the previously mapped fault MBT. And further north the Nepal rupture segment merges with MHT at depth of 18～20 km.We envision that the Nepal event has ruptured a segment of the MBT, which could be the causative fault.

InSAR； GPS； Joint inversion； Fault slip dislocation； The causative fault

10.6038/cjg20151131

P315

2015-08-04，2015-10-18收修定稿

國家自然科學基金(41461164002、41541031)和地震動力學國家重點實驗室自主研究課題(LED2013A02)聯(lián)合資助.

單新建，男，1966年生，研究員，主要從事地殼形變觀測與動力學研究. E-mail:xjshan@163.com