基于形变观测分析台湾东部花东纵谷现今断层运动特征

发布时间：2017-11-15 06:24

  本文关键词：基于形变观测分析台湾东部花东纵谷现今断层运动特征

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【摘要】：地震是孕震断层上应力应变积累后瞬间释放的过程,按时间断层运动又可以分为震间、同震和震后等不同阶段,不同活动阶段的形变特征反映出断层不同的应力状态和力学性质。地震的孕育、发生与断层运动密切相关,断层运动的研究对认识地震孕育过程及分析断层强震危险性具有重要的理论意义和实用价值。随着空间大地测量技术的快速发展及其在地壳形变中的广泛应用,尤其GPS、In SAR技术,使我们获得了丰富的高质量的地表形变观测数据。依据形变数据分析断层运动特征已逐渐成为研究地震孕育活动、地震危险性的主要手段之一。且震例研究表明,利用形变观测数据分析断层运动特征的研究工作对于断层强震发震能力的判定、历史强震复发周期的评估具有非常重要的实际意义。中国台湾东部的花东纵谷位于欧亚板块与菲律宾海板块的缝合带上,板块构造运动和地壳形变强烈,在欧亚板块与菲律宾海板块约80 mm/yr的聚合速率中吸收了约30 mm/yr的变形量。然而,自1951年花莲-台东ML 7.3地震序列后,花东纵谷就没有发生7级以上的地震,其断层运动特征和强震危险程度一直备受学者关注。本论文以花东纵谷为研究区域,基于GPS、In SAR技术获得的形变观测数据,对花东纵谷断层的运动特征进行反演和分析,对其未来发震能力、历史强震复发周期进行了研究。论文主要工作内容及认识如下:1、1992-1999年纵谷断层震间运动反演:以1992-1999年的震间GPS速度场数据为约束,反演花东纵谷断层闭锁率和滑动亏损速率。从拟合效果分析,考虑块体内部应变模型拟合花东纵谷区域震间期整体运动趋势较好。基于最优模型反演的纵谷断层滑动亏损分布表明,纵谷断层滑动亏损速率由北往南逐渐变小。2、2003年成功MW 6.8地震同震位错反演:利用GPS观测的同震地表位移数据为约束,反演2003年成功MW 6.8地震的同震位错分布。研究表明,断层模型对位错反演结果影响显著,反演前根据相关资料建立与实际相符合的断层模型非常重要。不同学者反演2003年成功MW 6.8地震所得的最大同震位错量存在一定差异,但同震位错分布结果具有相似性,即同震位错极值区主要发生在震源区附近,近地表的同震位错量非常小。3、2007-2010年纵谷断层南段断层运动反演:以2007-2010年的In SAR形变数据为约束,反演2003年成功MW 6.8地震震后4年纵谷南段断层滑动速率分布。在2007-2010年期间,纵谷断层南段整体以逆冲运动为主,兼具左旋走滑运动。纵谷断层南段的滑动速率具有空间非均匀性,在空间上可以细分为深浅两个极值区。4、基于震间运动与同震位错分析断层强震危险性:根据震间断层运动反演结果和同震位错反演结果,以及历史强震破裂分布特征,采用经验公式对花东纵谷断层的强震危险性进行了分析。此外,还根据不同活动阶段的断层运动空间分布探讨花东纵谷南段区域的强震与断层运动间关系。自1951年花莲-台东ML 7.3地震序列后,纵谷断层的南段、中段和北段按照反演的滑动亏损速率累积至2016年的能量分别等价于MW 6.4、MW 7.0、MW 7.4地震;若发生级联破裂,能量等价MW 7.5地震。2003年成功MW 6.8地震微观震中位于震间无震滑移区和闭锁区的过渡带附近,2003年成功MW 6.8地震的同震位错极值区和震后滑动集中区具有空间互补性。断层运动时空演化特征可能反映了强震过程中孕育、发生和调整阶段。利用处于强震过程中不同阶段的形变资料分析断层运动特征的研究有助于认识地震的孕育、发生过程和建立强震过程中的断层运动模型,从而为断层强震危险性的分析提供科学依据。
【学位授予单位】：中国地震局地震预测研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P315

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