【摘要】：減小地震災(zāi)害最有效的措施是通過地震前兆信息作出震前預(yù)測。利用現(xiàn)代空間測量手段對震前斷層附近的地殼變形監(jiān)測與同震斷層滑動情況相結(jié)合,尋找地震觸發(fā)的機制和地震前兆信息,對形成系統(tǒng)的地震預(yù)測方法具有重要意義。本文研究了地震觸發(fā)的機理與預(yù)測問題。將遺傳算法與位錯模型相結(jié)合,給出了反演了斷層同震滑動參數(shù)的計算方法和程序,并根據(jù)斷層物理參數(shù)和滑動參數(shù)計算了同震的矩震級,比較分析了震前與同震位移及變化趨勢。將龍門山斷裂帶淺層地殼運動與深層地殼運動結(jié)合,分析了地震觸發(fā)機理。具體工作如下:首先,介紹了斷層滑移模型和反演算法的基本原理與研究進展,給出了斷層滑移與地表位移的解析關(guān)系,選取遺傳算法作為斷層參數(shù)的反演算法,利用MATLAB編制了斷層參數(shù)反演程序,并用一個算例校驗了程序的可靠性。然后,將龍門山斷層附近區(qū)域作為研究對象,將原始數(shù)據(jù)從ITRF空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為斷層滑移模型中的局部坐標(biāo)系中,對同震斷層滑移參數(shù)進行反演。結(jié)果表明,同震反演的走滑位移為-3.029 m,傾向滑移為4.725 m,汶川地震為逆沖兼顧走滑的運動特征。并利用斷層滑動參數(shù)計算汶川地震矩震級校驗反演結(jié)果。另外,將震前三期地表GPS散點數(shù)據(jù)插值計算出地表速度場。結(jié)果表明,震前地殼沒有明顯的異常運動,平行斷層方向的地殼運動大于垂直斷層方向的地殼運動,地殼在平行斷層方向的速度較大,尚處于壓縮狀態(tài),垂直斷層方向年均位移較小,處于壓縮密實后的臨界破壞階段。根據(jù)熊坡的地質(zhì)情況,發(fā)現(xiàn)熊坡背斜對地殼垂直斷層方向有強烈的阻擋作用,并解釋了斷層由震中向北開始破裂的原因。最后,分析深層地殼中存在軟弱流動層。斷層對應(yīng)的下地殼有利于軟弱流層向上運動,對臨界破壞的斷層進行擾動進而觸發(fā)地震。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P315
【圖文】：

ju 為地表某點位移，下標(biāo) i=1，2，3 分別對應(yīng)于 x、y、z 三個方向（如圖2-1 所示）。j u為斷層上點的位移，jk 是 Kronecker 張量（當(dāng)k j時jk =1，當(dāng)k j時，jk =0）， 、 為拉梅參數(shù)，k 為斷層面法向分量方向余弦，jiu 表示在點 1 2 3 , , 處振幅為 F 的點震源的 j 分量在點 1 2 3x , x ,x 處產(chǎn)生的 i 分量位移。Okada 根據(jù) Steketee 公式，推導(dǎo)出點 0

圖 3-1 龍門山斷裂帶附近斷層[39]102 103 104 105 10630313233成都都江堰綿陽江油青川安縣北川震中茂縣雅安平武經(jīng)度(°E)緯度(°N)①②③④汶川-茂縣斷裂帶灌縣-安縣斷裂帶北川-青川斷裂帶映秀-北川斷裂帶①②④③圖 3-2 龍門山斷裂帶斷層分布平面圖2 龍門山斷裂帶斷層分布

性擬合方法將龍門山斷裂帶擬合為一條斷層線（圖 4-1）。擬合直線為x 0.7714 y 48.8484（4中，x為緯度， y 為經(jīng)度。根據(jù)地質(zhì)資料，龍門山斷層三條主要斷裂帶在地表以下 20 km 處匯聚，并于平緩。因此，選取斷層深度為 20 km，斷層傾角 60°。表 4-1 斷層物理參數(shù)斷層參數(shù) L (km)W (km)d (km) （）數(shù)值 300 23.1 20 603 斷層滑動參數(shù)反演震前四次觀測時間為 1999.771、2001.678、2004.583、2007.579（以年為單位 159 個觀測數(shù)據(jù)。同震結(jié)果為少數(shù)連續(xù)測站和震后緊急補測的數(shù)據(jù)，由于部受到地震影響，水平方向的數(shù)據(jù)和垂直方向的數(shù)據(jù)并不完整，本文選取同時具平和垂直數(shù)據(jù)的 38 個 GPS 測站作為研究對象。

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