本文關(guān)鍵詞：龍門山斷裂帶地殼形變特征及地震斷層參數(shù)反演研究　出處：《長安大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：地震災(zāi)害以其突發(fā)性和不可準(zhǔn)確預(yù)測性對人類生活影響較大,其中2008年的汶川地震對中國人民造成巨大生命和財產(chǎn)損失。20世紀(jì)地震學(xué)的最大進(jìn)展之一是發(fā)現(xiàn)地震發(fā)生在斷層上,隨著空間技術(shù)的發(fā)展,GPS技術(shù)能夠精確的獲取地殼的形變信息,結(jié)合地質(zhì)和地球物理資料,探求強(qiáng)震的孕育、發(fā)生以及發(fā)展規(guī)律,從而最大限度的降低地震的破壞程度。龍門山斷裂地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,活動不穩(wěn)定。本文以龍門山斷裂帶為研究區(qū)域,采用GRACE數(shù)據(jù)計算其周圍的重力變化,研究同震形變的的分布規(guī)律,并構(gòu)建速度場模型,分別采用三角形法和四邊形法計算其應(yīng)變變化分布。結(jié)合GPS、水準(zhǔn)數(shù)據(jù)對龍門山斷裂的斷層模型進(jìn)行了反演計算,論文的主要工作與成果如下:(1)研究了關(guān)于地殼形變的位錯理論及衛(wèi)星重力,基于矩形半空間彈性位錯理論模型數(shù)值模擬計算地表水平位移、垂直變化、以及重力變化的分布。當(dāng)利用GRACE數(shù)據(jù)計算地表重力變化時高斯濾波對去條帶誤差的效果,其結(jié)論為當(dāng)平滑半徑為600km時,效果良好。(2)龍門山斷裂的同震位移分布特征為在以映秀-北川斷裂為中心的震中區(qū)范圍內(nèi),離開斷裂便很快衰減,在龍門山斷裂帶的形成強(qiáng)烈的地殼水平方向的縮短,再加上龍門山斷裂帶西側(cè)附近區(qū)域的GPS站的運(yùn)動方向南部偏向南,而北部偏向北的有序偏轉(zhuǎn)。(3)計算龍門山斷裂帶及周邊2004~2015年的平均GRACE重力場變化相對于2003年的重力場的變化,并通過應(yīng)力場變化計算,進(jìn)一步證明了汶川地震的發(fā)生與GRACE重力變化相關(guān);其中成都附近地區(qū)的GRACE重力異常變化在汶川地震前后變化較為顯著。(4)當(dāng)用多面函數(shù)法建立龍門山斷裂的速度場模型時,若選擇過多的結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)過擬合現(xiàn)象,研究了光滑因子對模型精度的影響,結(jié)論為光滑因子在[0.001-0.05]范圍內(nèi)取值,對模型的精度影響甚微。(5)利用GPS觀測數(shù)據(jù)分別基于三角形法和四邊形法計算分析了該龍門山地區(qū)的水平主應(yīng)變、垂直主應(yīng)變以及XY面、XZ面和YZ面的剪應(yīng)變。通過分析對比,最后結(jié)果顯示水平應(yīng)變在處于斷層附近的應(yīng)變?yōu)檎?fù)應(yīng)變的積累,與地質(zhì)結(jié)果對比正好對應(yīng)于公認(rèn)的青藏高原板塊向東運(yùn)動碰到剛性的華南地塊后應(yīng)變在兩個板塊邊緣高度積累,進(jìn)而導(dǎo)致地震發(fā)生的事實一致。垂直應(yīng)變結(jié)果顯示在主斷裂帶以東南應(yīng)變?yōu)樨?fù)值,以西北應(yīng)變?yōu)檎?說明東南部地表略有下沉,西北部地表出現(xiàn)抬升情況,恰與龍門山斷裂帶東側(cè)以下降為主地質(zhì)結(jié)果相吻合。(6)采用粒子群算法反演龍門山斷裂地震斷層滑動參數(shù)時,將復(fù)雜斷層看成是22個子斷層單元組合,來逼近真實的模型。當(dāng)采用單一數(shù)據(jù)反演時,GPS的反演結(jié)果與水準(zhǔn)數(shù)據(jù)的反演結(jié)果具有一致性。均顯示為垂直斷層方向的斷層滑動最為突出,其次為走滑方向,表現(xiàn)出該斷層滑動以右旋、逆沖運(yùn)動為主,斷層運(yùn)動性質(zhì)與構(gòu)造地質(zhì)結(jié)果基本一致。當(dāng)采用多種數(shù)據(jù)聯(lián)合反演時,把gps?作為未知數(shù),與斷層參數(shù)一起同時反演的反演結(jié)果優(yōu)于采取常規(guī)的等權(quán)分配的反演結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P315.2

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6 本版編輯邋中科院院士 劉寶s，

本文編號：1321576