基于InSAR技术的矿区地表形变与矿震关系研究

摘要

针对甘肃省某矿区地表形变与矿震活动之间的关联性开展深入研究。基于2020—2024年的升降轨合成孔径雷达（SAR）数据，采用小基线集干涉合成孔径雷达（SBAS-InSAR）技术获取高精度地表形变场，并结合地震监测台网数据，揭示形变特征与矿震活动的时空关系。研究结果表明，矿区地表形变具有显著的局部与区域性差异。局部形变主要与开采活动直接相关，最大垂直形变速率达24 cm/a，集中分布于两处矩形开采区；区域性形变则表现为山体整体缓慢沉降。在时间演化上，2020—2024年间共识别出3次显著的快速形变阶段，每次持续约一个月后进入调整期，呈现快速与缓慢形变交替的特征。值得注意的是，2024年1—5月，地震监测台网共记录125次矿震事件，其中3次高能量矿震呈现典型巨厚覆岩型特征；这些事件在时间上对应于形变由缓变快的阶段，空间上则集中于开采区边缘的形变加速带。研究表明，矿区地表形变具有明显的时空演化规律，其分布与动态过程与矿震活动密切相关。这些发现为该区域地质灾害预警与采矿安全管理提供科学依据，也为理解矿区形变与矿震耦合机制提供新见解。

关键词

矿震 / 升、降轨InSAR / 时间序列 / 形变特征

基金资助

国家自然科学基金面上项目(42371404); 甘肃省科技计划(23YFFA0015)