本文選題：地殼形變 + 監(jiān)測��； 參考：《中國礦業(yè)大學(北京)》2017年博士論文

【摘要】：環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶是世界上兩大著名的地震帶,我國位于這兩大地震帶的交匯部位,夾持在印度板塊、太平洋板塊以及菲律賓板塊之中,受印度板塊的擠壓作用和太平洋板塊俯沖作用的影響,晚第四紀和現(xiàn)代構造活動強烈,地震災害頻發(fā)。研究表明,構造活動與地震的孕育密切相關,許多強震主要是由逆斷層和走滑斷層產(chǎn)生,正斷層的規(guī)模一般較小,其所產(chǎn)生的地震規(guī)模也較小�；顒拥貕K運動是中國大陸在晚新生代和現(xiàn)代的構造變形主要特征,地塊邊界主要為活動斷裂帶、活動褶皺帶和活動盆地帶;并且活動塊體通過邊界帶的構造變形來對強震起著控制作用,各活動邊界的地震水平受控于其自身構造活動速率。總體表現(xiàn)為,我國西部地震活動水平高于東部。地殼形變測量為研究地殼變形及其與地震之間的關系提供了重要的技術手段,并且提供了具有明確物理意義的直接證據(jù)。本文從跨斷層場地監(jiān)測得到的直觀的斷層運動特征出發(fā),以1973年Savage等人提出的螺旋位錯模型為基礎,以鮮水河斷裂帶為例分析了跨斷層形變測量得到的近場斷層運動特征,并比較其與InSAR形變場得到的斷層空間運動特征的一致性,從地震矩均衡與斷層滑動虧損角度估計了斷層的地震危險性,結合固體潮汐形變測量異常分析與識別方法提出了基于多種方法的地殼形變監(jiān)測模式。主要取得研究成果如下:(1)跨斷層形變測量作為一種監(jiān)測地殼形變的方法,通過觀測斷層附近范圍內跨斷層點位間的相對位移變化來研究斷層的運動特征。本文在前人研究基礎上提出了基于平面直角坐標的斷層運動學參數(shù)計算方法,以鮮水河斷裂帶跨斷層場地測量資料為例比較了兩種斷層運動學參數(shù)計算方法的差異,兩種方法得到的計算結果基本一致。從斷層運動學參數(shù)計算方法和遇到的問題出發(fā),提出了跨斷層場地布設的優(yōu)化方式。(2)在螺旋位錯模型基礎上推導出了近場斷層運動位錯模型公式,通過近場的跨斷層場地基線變化揭示其所跨斷層部位的深部閉鎖信息,計算結果表明鮮水河斷裂帶上老乾寧場地閉鎖深度達到了18km,其余場地閉鎖深度均較淺,并根據(jù)斷層基線速率變化利用形變測量數(shù)據(jù)估計了斷層閉鎖時間。(3)利用SBAS-InSAR時序分析方法研究震間構造變形信息。利用SBAS-InSAR時序分析方法得到的空間形變場揭示了鮮水河斷裂帶的左旋走滑運動性質;選取橫跨斷層的15條剖面,計算發(fā)現(xiàn)斷層兩側的形變運動特征符合文中推導出的近場斷層運動模型,閉鎖深度計算結果與跨斷層測量的計算結果均反映了鮮水河斷裂帶北西段的淺閉鎖特征,二者具有很好的一致性;利用螺旋位錯模型進行擬合得到鮮水河斷裂帶北西段左旋走滑速率為10mm/a左右;提出了分層位錯模型,解釋了斷裂帶的淺閉鎖特征;計算斷層滑動引起的累積地震矩和研究區(qū)內1700-2016年以來M≥5.0以上地震的地震矩釋放量,得到研究區(qū)斷層的滑動虧損進而分析研究區(qū)地震危險性,綜合多種研究成果分析認為乾寧段存在強震的危險。(4)與跨斷層測量、InSAR、GPS觀測相比,固體潮汐形變測量具有更高的觀測精度,能夠觀測到其所在位置微小變化。文中以固體潮汐形變觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)的異常變化為例,說明定點形變觀測中異常核實、信息提取與判定方法,利用集中載荷模型分析了庫容變化對地傾斜觀測影響,并提出了基于水位變化改正伸縮應變數(shù)據(jù)的計算方法,對定點形變觀測布局提出一些建議。(5)綜合上述研究成果,從觀測精度、空間分辨率和時間分辨率角度分析了不同觀測方法的優(yōu)勢,提出了基于多種觀測方法的地殼形變監(jiān)測模式,為科學合理布局地殼形變監(jiān)測網(wǎng)絡提供研究基礎。
[Abstract]:The Pacific seismic belt and the Eurasian seismic belt are the two most famous seismic belts in the world. Our country is located at the intersection of the two major seismic belts. It is held in the India plate, the Pacific plate and the Philippines plate. It is influenced by the extrusion of the India plate and the subduction of the Pacific plate, and the late Quaternary and modern tectonic activities are strong. The earthquake disaster occurs frequently. The study shows that the tectonic activity is closely related to the inoculation of the earthquake. Many strong earthquakes are mainly caused by the reverse fault and the strike slip fault. The scale of the normal fault is generally small and the scale of the earthquake is small. The movement of the active block is the main feature of the tectonic deformation of the late Cenozoic and the modern in the mainland of China, and the main boundary is the main boundary. The active fault zone, active fold belt and active basin zone, and the active block is controlled by the tectonic deformation of the boundary zone, and the seismic level of each active boundary is controlled by its own tectonic activity rate. Form and its relationship with earthquakes provide important technical means, and provide direct evidence with clear physical significance. This paper, based on the spiral dislocation model proposed by Savage et al. In 1973, analyzes the cross fault pattern based on the feature of the visual fault motion obtained from the monitoring of the cross fault site. The characteristics of the near-field fault motion obtained by variable measurement are compared, and the consistency of the spatial motion characteristics of the fault is compared with the InSAR deformation field. The seismic hazard of the fault is estimated from the angle of seismic moment equilibrium and the fault slip loss, and the crustal deformation monitoring based on a variety of methods is put forward in combination with the method of anomaly analysis and recognition of the solid tide deformation measurement. The main achievements are as follows: (1) cross fault deformation measurement is used as a method of Monitoring Crustal deformation, and the motion characteristics of the fault are studied by observing the relative displacement changes between the faults in the vicinity of the fault. Based on the previous research, a fault kinematic parameter meter based on the plane right angle coordinates is proposed. The calculation method, taking the survey data of the cross fault site in the fresh water river fault zone as an example, compares the difference of the calculation methods of the kinematic parameters of the two kinds of faults, and the results obtained by the two methods are basically the same. From the calculation method of the kinematic parameters of the fault and the problems encountered, the optimization method for the layout of the cross fault site is put forward. (2) the spiral dislocation model is used. On the basis of this, the model formula of the near field fault dislocation model is derived, and the deep interlocking information of the cross fault location is revealed through the change of the baseline of the cross fault site in the near field. The calculation results show that the locking depth of the old dry Ning site on the fresh water river fault zone reaches 18km, and the rest of the site is shallow, and the change of the base line rate varies according to the fault baseline rate. The time of fault locking is estimated with the deformation measurement data. (3) using the SBAS-InSAR time series analysis method to study the structural deformation information between earthquakes. The spatial deformation field obtained by the SBAS-InSAR time series analysis method reveals the left-slip movement property of the fresh water river fault zone, and selects 15 sections across the fault to calculate the deformation transport on both sides of the fault. The dynamic characteristics conformed to the near field fault motion model derived from the paper, and the calculation results of interlocking depth calculation and cross fault measurement all reflect the characteristics of shallow atresia in the north west section of the fresh water river fault zone. The two ones have good consistency, and the levospin strike slip rate of the North west section of the fresh water river fault zone is 10mm/ by using the spiral dislocation model. The stratified dislocation model is proposed to explain the shallow atresia characteristics of the fault zone, the cumulative seismic moment caused by the fault slip and the earthquake moment release of more than 5 earthquakes over 1700-2016 years in the study area for 1700-2016 years in the study area, and the slip loss of the fault in the study area is obtained, and the seismic risk of the study area is analyzed. There is a danger of strong earthquakes in the dry Ning section. (4) compared with the cross fault measurement, InSAR, GPS observation, the solid tide deformation measurement has a higher observation precision and can observe the small change in its location. In this paper, the abnormal changes in the observed data of the solid tide deformation data are taken as an example, and the anomaly verification in the observed fixed point deformation observation, the information extraction and the decision are made. Method, using the concentrated load model, the influence of the change of storage capacity on the ground tilt observation is analyzed, and a calculation method based on the correction expansion strain data of the water level is proposed, and some suggestions are put forward for the observation layout of the fixed point deformation. (5) the results of the above research are integrated, and the different observations are analyzed from the observation accuracy, the space resolution and the time resolution. Based on the advantages of the method, a monitoring model of crustal deformation based on various observation methods is put forward to provide scientific basis for scientific and rational layout of crustal deformation monitoring network.
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P227;P315.7

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本文編號：1900111