本文關(guān)鍵詞：南北地震帶北段GPS地殼形變動(dòng)態(tài)特征研究

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【摘要】：地殼內(nèi)部應(yīng)力作用導(dǎo)致巖石發(fā)生不引人注目的形變，這種變化可被高精度觀測(cè)技術(shù)捕獲到。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）已成功應(yīng)用于中國(guó)大陸典型構(gòu)造帶的監(jiān)測(cè)之中，據(jù)此可以獲得活動(dòng)地塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率，進(jìn)而得到大范圍的地殼形變運(yùn)動(dòng)圖像，為地殼運(yùn)動(dòng)研究提供直接、定量的數(shù)據(jù)，對(duì)地震活動(dòng)背景的判斷和大地震、中強(qiáng)地震的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)均具有重要意義。本文基于南北地震帶北段1999~2013年期間的GPS觀測(cè)資料，對(duì)研究區(qū)的變形特征進(jìn)行了重點(diǎn)研究：①通過(guò)REHSM模型計(jì)算得到各塊體的均勻應(yīng)變率參數(shù)，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了多期次的應(yīng)變率場(chǎng)特征分析；②通過(guò)跨斷層剖面分析，研究了各主要活動(dòng)斷裂帶的應(yīng)變積累狀態(tài)；③進(jìn)行了GPS連續(xù)站間基線伸縮變化率分析及跨主要斷裂帶基線的動(dòng)態(tài)變化分析；④結(jié)合多期次的流動(dòng)觀測(cè)資料分析結(jié)果與連續(xù)觀測(cè)資料分析結(jié)果，研究了該區(qū)地殼運(yùn)動(dòng)特征及其動(dòng)態(tài)變化，并結(jié)合研究區(qū)近年來(lái)的幾次中、強(qiáng)地震，對(duì)研究區(qū)現(xiàn)階段地震活動(dòng)性進(jìn)行了綜合分析。研究主要得到了以下初步結(jié)論： （1）基于1999~2013年期間的GPS流動(dòng)觀測(cè)資料，分析了研究區(qū)多期次GPS速度場(chǎng)動(dòng)態(tài)特征，結(jié)果表明汶川Ms8.0地震后甘川交界東段至西秦嶺北緣斷裂東段速度值變大，反映了汶川大地震引起龍門山斷裂帶大范圍斷層解鎖導(dǎo)致自NW向SE推擠的大范圍調(diào)整運(yùn)動(dòng)，同時(shí)龍門山斷裂帶NW側(cè)區(qū)域出現(xiàn)關(guān)聯(lián)的SE向運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)。祁連塊體和柴達(dá)木塊體NE向的推擠作用明顯減��；近期祁連塊體北邊界、西秦嶺北緣斷裂帶和海原斷裂帶兩側(cè)塊體的運(yùn)動(dòng)速度存在差異，可能存在著強(qiáng)震危險(xiǎn)。 （2）通過(guò)REHSM模型計(jì)算得到的研究區(qū)內(nèi)各塊體的均勻應(yīng)變率參數(shù)表明，研究區(qū)內(nèi)的各塊體對(duì)汶川地震的響應(yīng)存在明顯差異，阿拉善塊體和華南塊體經(jīng)過(guò)震后幾年的調(diào)整逐漸恢復(fù)到了原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；巴顏喀拉塊體和鄂爾多斯塊體的主壓應(yīng)變率和最大剪應(yīng)變率逐年減小，應(yīng)變積累速率明顯減慢。柴達(dá)木地塊和祁連塊體的運(yùn)動(dòng)與變形狀態(tài)發(fā)生明顯調(diào)整。而隴中盆地構(gòu)造區(qū)對(duì)其響應(yīng)不明顯，預(yù)示著該區(qū)存在強(qiáng)震孕育危險(xiǎn)。 （3）研究區(qū)內(nèi)主要斷裂帶多期次GPS剖面結(jié)果表明：汶川地震的發(fā)生對(duì)各斷裂帶運(yùn)動(dòng)特征的影響存在顯著差異。地震前后，莊浪河斷裂帶的地表運(yùn)動(dòng)特征反向，近期該斷裂東側(cè)擠壓變形和右旋剪切變形速率較小，可能存在較高的應(yīng)變積累背景。海原斷裂帶北側(cè)由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱死瓘�，南�?cè)的左旋走滑和擠壓變形增強(qiáng)。六盤山斷裂帶總體呈現(xiàn)擠壓變形，近期其右旋剪切變形量非常小，擠壓速率也減小，存在較高的應(yīng)變積累和強(qiáng)震孕育背景。西秦嶺北緣斷裂帶在汶川地震前存在較高的應(yīng)變積累背景，汶川地震的發(fā)生促進(jìn)了其與附近斷裂帶的應(yīng)變積累，近期該斷裂帶北側(cè)處于強(qiáng)閉鎖狀態(tài)。東昆侖斷裂帶總體呈現(xiàn)左旋走滑和拉張變形，該斷裂帶南側(cè)在汶川地震前處于閉鎖狀態(tài)，近期該斷裂帶南側(cè)0~100km處的拉張變形速率非常小，表明此處可能存在一定的應(yīng)變積累背景。 （4）GPS基線伸縮變化率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)GPS基線具有NE向縮短、NW向伸長(zhǎng)、EW向縮短、SN向伸長(zhǎng)的長(zhǎng)趨勢(shì)運(yùn)動(dòng)特征，且西部地區(qū)GPS基線縮短或伸長(zhǎng)的速率明顯大于東部地區(qū)，表明近年來(lái)青藏塊體相對(duì)華南塊體的整體運(yùn)動(dòng)可能有較明顯增強(qiáng)。這種大尺度的北東向地殼縮短的地殼運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)有利于汶川地震的大破裂，特別是右旋剪切破裂的發(fā)生。 （5）跨斷裂帶的基線結(jié)果表明，現(xiàn)今祁連塊體北邊界兩側(cè)地塊可能存在一定程度的應(yīng)變積累背景；跨莊浪河斷裂帶的基線伸長(zhǎng)率較大，該區(qū)域應(yīng)變積累程度較高；海原斷裂帶的左旋滑動(dòng)速率有所減慢，可能存在一定程度的應(yīng)變積累背景；目前六盤山斷裂帶附近區(qū)域的應(yīng)變積累速率減慢；西秦嶺北緣斷裂帶兩側(cè)的塊體在2013年岷縣漳縣Ms6.6地震前處于閉鎖狀態(tài)；東昆侖斷裂帶的左旋滑動(dòng)速率有所減慢，也可能存在一定程度的應(yīng)變積累背景。 （6）GPS地殼形變特征與強(qiáng)震活動(dòng)的關(guān)系分析結(jié)果表明：中、強(qiáng)地震的發(fā)生會(huì)引起震中附近某些區(qū)域的短期松弛與大區(qū)域形變調(diào)整，使其積累的應(yīng)變能整體卸載；并可能會(huì)使一個(gè)塊體對(duì)另一個(gè)塊體的擠壓增強(qiáng)，使得被推擠的塊體內(nèi)部應(yīng)變積累增強(qiáng)，成為孕育強(qiáng)震的條件。大震的震后調(diào)整對(duì)處于附近塊體邊界帶的大的斷裂帶兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)速率產(chǎn)生影響，使其兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生差異，進(jìn)而可能會(huì)引起該斷裂帶附近區(qū)域強(qiáng)震的發(fā)生。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地震局蘭州地震研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P228.4;P315.73

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本文編號(hào)：1169609