【摘要】：地殼不均勻運動導(dǎo)致塊體間相互擠壓或錯動與地震及地質(zhì)災(zāi)害的孕育與發(fā)生密切相關(guān)。當(dāng)前GPS以高精度、大尺度、準實時等優(yōu)點被廣泛運用到地殼形變監(jiān)測研究中。利用長期GPS監(jiān)測數(shù)據(jù),采用高精度數(shù)據(jù)處理策略可獲得高精度地殼運動速度場,利用合理的內(nèi)插法可進一步獲取地殼連續(xù)形變與應(yīng)變信息,據(jù)此可分析區(qū)域地殼運動變形及其動力學(xué)特征,對于掌握區(qū)域地殼活動性及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警等具有重要的理論與實際意義。因此,本文選取“洋-陸”板塊交界的太平洋-北美板塊交界與“內(nèi)陸”塊體交界的環(huán)鄂爾多斯塊體周緣這兩種不同類型的典型構(gòu)造活動區(qū)域,利用長期GPS監(jiān)測數(shù)據(jù),采用球面最小二乘配置法研究獲取了兩區(qū)域地殼形變場與應(yīng)變場特征,并進一步結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特點對兩種不同類型的區(qū)域地殼形變動力學(xué)機制進行了深入探究。取得的主要成果如下:(1)探討了GPS高精度數(shù)據(jù)處理策略,分析了不同參考框架下地殼運動速度場的含義與實現(xiàn)方法。分析了三種地殼運動速度場與應(yīng)變場的建立方法,重點對球面最小二乘配置法進行了詳述與公式推導(dǎo),該方法的最大優(yōu)勢是顧及了實測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計性質(zhì)與區(qū)域?qū)嶋H尺度范圍因素,能較真實地反映出區(qū)域構(gòu)造形變信息。(2)將球面最小二乘配置法應(yīng)用于“洋-陸”板塊交界的北美板塊西邊界地殼形變與應(yīng)變特征研究中。結(jié)果表明:位于圣馬利亞北部圣安德列斯斷裂周緣是壓縮應(yīng)變的最大值域,量值約-1 1(9)10~(-7)/a;圣弗朗西斯科東南部、圣馬利亞西北部則為剪應(yīng)變的最大值域,量值約6(9)10~(-7)/a。區(qū)域應(yīng)變場特征較好的表征出太平洋板塊對北美板塊的俯沖擠壓動力學(xué)效應(yīng)。(3)基于“內(nèi)陸”塊體交界的環(huán)鄂爾多斯塊體周緣長期GPS監(jiān)測數(shù)據(jù),通過采用高精度數(shù)據(jù)處理策略獲取了該區(qū)域地殼GPS速度場。結(jié)果表明:區(qū)域整體運動方向為SE向,量值約5-10mm/a;在扣除區(qū)域整體運動趨勢后發(fā)現(xiàn)鄂爾多斯塊體存在較明顯的逆時針運動態(tài)勢;通過典型速度場剖面進一步揭示出,鄂爾多斯塊體周緣不同構(gòu)造帶間存在著顯著的差異性運動特征。(4)利用球面最小二乘配置法獲取了環(huán)鄂爾多斯塊體周緣地殼應(yīng)變場分布特征。結(jié)果表明:渭河盆地地殼拉張應(yīng)變較顯著,量值約0.5(9)10~(-8)/a;鄂爾多斯塊體西南緣與青藏塊體東北緣交界處為顯著的壓應(yīng)變區(qū)域,量值約-1.5(9)10~(-8)/a;鄂爾多斯塊體西緣、阿拉善塊體東南緣及青藏塊體東北緣交界處是最大剪應(yīng)變高值區(qū),量值約1.6(9)10~(-8)/a;最大主應(yīng)變剖面進一步揭示出,鄂爾多斯塊體周緣的盆地構(gòu)造帶內(nèi)應(yīng)變量值與特性均發(fā)生了顯著的變化。(5)基于獲取的區(qū)域地殼形變與應(yīng)變分布特征,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景探討了“洋-陸”板塊交界與“內(nèi)陸”塊體交界這兩類區(qū)域地殼形變動力學(xué)機制:北美板塊邊界地殼活動主要受太平洋板塊俯沖擠壓動力學(xué)效應(yīng)影響,造成交界處斷裂發(fā)育顯著地震頻發(fā)的構(gòu)造特征;而鄂爾多斯塊體則受其周緣地塊不均勻作用力影響,特別是青藏塊體東北向擠出力作用顯著,造成塊體周緣斷陷盆地發(fā)育顯著,地震與地裂縫災(zāi)害頻發(fā)的構(gòu)造格局。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P694;P315;P228.4
【圖文】：

測量定位原理互連接組成 GPS 基線，不同的 GPS 測站在同一時間段進行了同步觀測。利用兩臺或以上 GPS 接收機，對多顆 GPS 接收機組建的 GPS 基線網(wǎng)記錄了必要的觀測數(shù)據(jù)獲得多臺 GPS 接收機間的相對位置，進而相對位置結(jié)以上的概念稱為靜態(tài)相對定位。位觀測值的 GPS 靜態(tài)相對定位精度較高。在解算過程組合，有效削弱了信號傳播路徑中產(chǎn)生的誤差。長時間大，能有效地確定整周模糊度。在靜態(tài)相對定位中，常差及對流層等誤差影響，解算過程中常采用站間單差模過程中的誤差源進行相應(yīng)的修正。

圖 2.2 GPS 速度場獲取流程圖測得到的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 rinex 標準格式，導(dǎo)下載精密星歷文件，依據(jù)實際情況對 GAMIT如衛(wèi)星截止高度角、對流層電離層模型參數(shù)等處理過程不需要人工干預(yù)，隨后對質(zhì)量不合格基線 H、Q、O 文件。將 GAMIT 解算的 H 文GLOBK 基于卡爾曼濾波算法進行平差獲取測 GLOBK 平差命令文件進行設(shè)置，如對 GPS 網(wǎng) GPS 測站的時間序列，剔除時間序列的粗差后即引入已知點的位置及速度信息，最終平差獲S 監(jiān)測網(wǎng)的速度場。 速度場

圖 3.1 Delaunay 三角形坐標位移示意圖2 3 3 ), ( x , y )為三角形的三個結(jié)點，1 1 2 2 3 (u , v ), (u , v ), (u , v與坐標符合線性函數(shù)的關(guān)系：1 2 31 2 3u a x a y av b x b y b 的位移和坐標代入得：1 1 1 2 1 32 1 2 2 2 33 1 3 2 3 3u a x a y au a x a y au a x a y a 解得系數(shù)123a , a,a，利用 y 軸向的位移和坐標可解移的關(guān)系可得：1xuax

【參考文獻】

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本文編號：2759865