發(fā)布時(shí)間：2020-05-29 12:10

【摘要】：近年來,隨著觀測技術(shù)的提高,觀測臺站逐漸增多,空間大地測量取得了飛躍的發(fā)展。InSAR和GPS技術(shù)為地殼形變監(jiān)測提供了有效手段,也為震后形變的深入研究提供了新的契機(jī)。斷層的余滑性質(zhì),下地殼/上地幔的流變特性可以通過震后形變?yōu)榧s束進(jìn)行研究,為斷層的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究和區(qū)域地球動(dòng)力學(xué)研究提供依據(jù)。作為橫跨青藏高原的大型走滑左旋斷裂之一,昆侖山地震斷裂帶一直是研究青藏高原動(dòng)力學(xué)過程的重要窗口。這次8.1級地震為研究板塊內(nèi)走滑型地震提供了一個(gè)很好的機(jī)會,深入研究這一事件的破裂特征將有助于我們更好地了解青藏高原現(xiàn)今應(yīng)力狀態(tài)和演化歷史,對孕震區(qū)動(dòng)力學(xué)環(huán)境有進(jìn)一步認(rèn)識。本文首先介紹了震后形變研究的歷史與現(xiàn)狀,然后系統(tǒng)地闡述了震后研究的相關(guān)理論和方法。針對昆侖山地震震后形變,主要影響機(jī)制為震后余滑和震后粘彈性松弛,并基于半解析平面分層模型簡單模擬了兩種機(jī)制所造成的地表形變場。之后采用了InSAR和GPS觀測資料對2001年Ms 8.1昆侖山地震形變機(jī)制進(jìn)行了深入分析。總的概括起來,論文主要包括以下的內(nèi)容:本文以InSAR觀測的Ms 8.1昆侖山地震震后第2-6年的形變和GPS觀測形變?yōu)榧s束,深入研究了引起該震后形變的形變機(jī)制,希望能夠?qū)鰯嗔训倪\(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)及區(qū)域的動(dòng)力學(xué)環(huán)境有進(jìn)一步認(rèn)識。下地殼和上地幔的粘彈性松弛效應(yīng)主要影響震區(qū)遠(yuǎn)場的地表位移,而震后余滑則主要影響近場。研究計(jì)算結(jié)果顯示1)下地殼和上地幔的粘滯性對遠(yuǎn)場震后形變的約束力比較強(qiáng);2)與同震形變引起的形變場類似,但相比同震,震后余滑對近場的形變影響較大,且對整個(gè)形變場的影響范圍更大,造成的地表位移剃度更小;3)震后粘彈性松弛模型選擇對數(shù)據(jù)密集且處于遠(yuǎn)場的InSAR軌道T133D進(jìn)行模擬,計(jì)算結(jié)果顯示區(qū)域下地殼最優(yōu)粘滯系數(shù)在1×10~(19) Pa s~25.×10~(19)Pa s之間,而模擬結(jié)果對上地幔粘滯系數(shù)不是很敏感,上地幔最優(yōu)粘滯系數(shù)在1×10~(19) Pa s~.6 3×10~(19)Pa s之間。4)結(jié)合震后余滑和粘彈性松弛兩者的綜合效應(yīng)來共同解釋近場震后形變,綜合模型顯示震后第2-6年間斷層最大余滑量為0.39m,分布在同震破裂面的下方。5)通過震后余滑、震后粘彈性松弛和綜合模型對南北兩側(cè)的GPS站點(diǎn)進(jìn)行模擬,結(jié)果顯示南北兩側(cè)的粘滯系數(shù)存在差異,北側(cè)的粘滯系數(shù)高于南側(cè)。若要獲取更好的模擬結(jié)果需要采用不同的流變參數(shù)分別對兩側(cè)的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬,同時(shí)模擬結(jié)果也反映出昆侖山地震震區(qū)的流變結(jié)構(gòu)可能隨著時(shí)間的改變而改變,等效粘滯系數(shù)和應(yīng)變率存在著非線性關(guān)系。
【圖文】：

距離地震地表破裂帶 130km 處，布設(shè)了一個(gè) GPS 站點(diǎn) WUDA，位于五道梁，，具體位置處于東經(jīng) 93.0°，北緯 35.0°。另外，通過震前觀測，扣除掉了震后位移的長期穩(wěn)態(tài)構(gòu)造形變。以下是 5 個(gè)相鄰的降軌道 ENVISAT 圖像,448、176、405、133、362 對應(yīng)的黑色矩形框代表著 5 個(gè)相鄰的 SAR 降軌影像的數(shù)據(jù)范圍。其中紅色矩形代表本文所采樣的數(shù)據(jù)范圍，三角形符號代表南北兩側(cè)兩個(gè) GPS 站點(diǎn)位置。（見圖 2.1）

斷層的長設(shè)置為 400 km，寬度設(shè)置為 40 km，傾角 90°，設(shè)置均勻滑移量 3 m，從地表延伸至深 40 km。余滑模型采用與同震斷層模型一樣的幾何構(gòu)型，但斷層的位錯(cuò)發(fā)生深度設(shè)置為從 40 km 深度延伸至 60 km，而滑移量設(shè)置為同震滑移量的 25%（0.75 m）。兩種模型中，泊松比都為 0.25，按上述參數(shù)設(shè)置計(jì)算的同震形變和斷層余滑引起的形變?nèi)鐖D 3.1 和圖 3.2 所示。從圖 3.1 和圖 3.2 的比較可以看出，同震形變場與斷層余滑引起的形變場顯示出類似的變形趨勢，只不過形變的大小上存在較大差異。另外，由于斷層滑移的深度不同，在距震中大約 500m 以內(nèi)，余滑模型造成的垂直形變的影響范圍更大。同時(shí)我們可以發(fā)現(xiàn)，位錯(cuò)發(fā)生深度越大，造成的地表位移的梯度越小。
【學(xué)位授予單位】：中國地震局地震研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2686910