利用空間大地測量資料反演玉樹地震帶區(qū)域形變場特征.pdf

1、在各類自然災害中,地震災害對人類的生產(chǎn)生活影響最大,破壞力最強。長期以來,地震學家通過對地震的研究發(fā)現(xiàn),地震的孕育發(fā)生通常是由于地殼運動過程中,地殼應力逐漸積累,超過臨界狀態(tài)時引發(fā)斷層錯動,最終造成地表不同程度的形變和破壞。因此,利用大地測量技術觀測到的形變來研究斷層的錯動情況,作為模擬地震和預測地震的依據(jù),對于減輕地震災害的影響具有非常重要的現(xiàn)實意義。GPS和合成孔徑雷達干涉測量(InSAR)等空間大地測量技術被引入到地震學領域研究以

2、來,進展異常迅速,現(xiàn)已成為研究地震孕育活動最準確、有效的手段之一。
　　本文主要利用所獲取到的2010年青海玉樹地震GPS和InSAR同震形變數(shù)據(jù),基于空間大地測量技術和地殼形變數(shù)據(jù)參數(shù)反演方法,對玉樹地區(qū)發(fā)震斷層的滑動情況進行了反演和分析。本文的研究工作和取得的成果如下:
　　1)基于塊體理念和改進的球面坐標系最小二乘配置方法,利用GPS技術所獲得的地表位移數(shù)據(jù),擬合推估得出巴彥克拉塊體與羌塘塊體的地表位移、應變、面膨脹率

3、和剪應變率分布,研究結(jié)果表明:玉樹地震發(fā)震前夕,在應變、面膨脹率以及剪應變率都存在獨特的發(fā)震信號。從而在宏觀尺度上驗證了巴顏喀拉與羌塘塊體的劇烈活動性以及玉樹地區(qū)發(fā)震的“必然性”。
　　2)基于D-InSAR技術獲取得到了玉樹地震地表視線向同震形變位移分布,結(jié)果顯示,該地區(qū)的整體形變帶清晰可見,可明顯判斷出玉樹地震發(fā)震于甘孜—玉樹—風火山斷裂,且呈現(xiàn)出左旋特征;沿甘孜—玉樹—風火山斷裂,震中東北部,地表形變?yōu)檠乩走_視線向的隆起,而

4、震中西南部,地表形變?yōu)檠乩走_視線向的下沉,其中地震最大值地表形變區(qū)域位于玉樹縣附近接近-0.442m。
　　3)針對地震地表形變同震反演問題,基于Okada矩形位錯模型,將玉樹地震地下發(fā)震斷層劃為3個子斷層后,進行參數(shù)非線性反演,在InSAR原始觀測視線向形變的基礎上,模擬了玉樹震區(qū)地表視線向的同震形變場,驗證了玉樹地震是由地下斷層活動所孕育的一次構(gòu)造地震,最終通過經(jīng)驗公式獲得了玉樹地震的地震矩大致為3.4×l019Nm,震級約為

5、Mw7.0。從微觀角度,驗證研究斷層構(gòu)造運動對了解地震發(fā)育過程的不可忽視性。
　　4)基于彈性回彈基礎上的DefNode負位錯模型,計算得出羌塘塊體與巴彥克拉塊體的塊體旋轉(zhuǎn)歐拉極,計算結(jié)果表明,羌塘塊體相對于巴彥克拉塊體具有更高速率的順時針歐拉極旋轉(zhuǎn)速率,從旋轉(zhuǎn)角速率角度解釋出甘孜—玉樹—風火山斷裂為何呈現(xiàn)出左旋走滑特征。
　　5)基于DefNode負位錯模型,對發(fā)震前期甘孜—玉樹—風火山斷裂區(qū)域閉鎖比率分布進行了研究和分析