利用GPS同震位移观测数据反演尼泊尔Mw7.8地震滑动分布

发布时间：2020-05-30 16:52

【摘要】：地震会引起地表形变,利用地表形变观测数据可反演地震的滑动分布和破裂模型。本文使用GPS同震位移观测数据精确反演了尼泊尔Mw7.8地震断层的滑动分布特征与破裂情况,计算了地震释放的能量和震级,同时,结合该地震在地表的破裂过程及造成的损害,分析了该地区的震间闭锁特征和应变积累释放情况,评估了震后的地震危险性,对认识中国藏南地区板块的运动特征具有重要意义。为了反演尼泊尔Mw7.8地震的滑动分布,本文收集了中国藏南地区47个GPS测站和尼泊尔境内19个GPS测站的同震位移观测数据,利用SDM反演方法,基于均匀半空间和层状地球模型计算的格林函数,反演得到了该地震的断层滑动分布情况。另外,本文讨论了数据分布、断层几何模型和不同的地球位错模型对反演滑动分布的影响。反演结果表明,尼泊尔Mw7.8地震破裂造成的最大滑动量为4.24 m,平均滑动量为0.84 m,破裂面倾角为8°,走向为284°,地震矩张量为5.61×10~200 Nm,对应的矩震级为7.8。4 m以上的滑动量都位于距震中水平位置20 km以内(深度9~12 km)的区域。此次地震为典型的低倾角逆冲型地震,地震自起始破裂点向东单侧破裂,平均深度为10 km,大部分的破裂集中在8~20 km的深度范围内,20 km以下几乎没有破裂,主喜马拉雅逆冲断裂带在浅部存在高度闭锁,积累的应变并未释放完全,震后形变可能会对中国藏南地区产生较大影响,需要持续密切关注。通过对反演结果的讨论发现,GPS测站的位置分布对该地震滑动分布的影响较大,距离震中较近的数据能很好的反演出发震断层的滑动分布特征。在不考虑其它参数影响的条件下,断层倾角偏差对断层滑动分布结果的影响很大,其中包括对矩震级、最大滑动量、数据-模型相关性以及平均滑动量等的影响。倾角偏差小于10°时,最大滑动量差值可达30%;平均滑动量随倾角的增加而增加,当倾角从2°增加至12°时,平均滑动量增加了25%。反演中使用的均为近场数据,且此次地震震源深度约为10 km,属于浅源地震,因此层状构造对其影响较小。
【图文】：

断层模型,几何关系,位错

λ和μ为拉梅常数，为断层面法向量（ξ1,ξ2,ξ3）处振幅为 F 的点源 j 分量在（x1，x2，式已由 Press[26]给出。整理了前人的工作，给出了一套完整简洁实用的同剪切和张裂断层引起的位移、应变和倾斜变形。以每个断层面ΔΣ所引起的位错计算式[27]：1 ∑* ( 1 2 2 1)sin ( 1 3 3 1)cos +走滑位错分量，为倾角，如图 2-1 所示，d 为震源面宽度，U2和 U3分别对应任意位错的倾滑和引张位[26]带入式 2-2，并取（ξ1,ξ2,ξ3）为（0,0，-d）,可进一步得到相应的倾斜和应变。

房屋建筑,尼泊尔,历史地震

图 3-1 尼泊尔及周边历史地震[42]尼泊尔地处于地中海-喜马拉雅地震带上，这里是全球地质活动最激烈的地区；全球 14 座 8000 米以上山峰中，有 8 座位于尼泊尔境内或与邻国边界上，地势起伏比较大，地质条件复杂，，生态环境脆弱，是次生地质灾害的高易发区。且土质松软，在雨季极易发生滑坡和泥石流等次生灾害。经济条件不发达，房屋建筑抗震性差，人口密集，地震造成的伤亡严重。3.2 数据来源在地壳运动的分析中，GPS 点在时刻的位置分量可描述为[44]：y( ) = y( 0) ( 0) ∑ =1 2 ( 0) , ，y( ) = y( 0) ( 0) ∑ =1 2 ( 0) 1 /
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P315.7

【参考文献】