利用GPS研究青藏高原东北缘主要断裂活动特征
发布时间：2021-10-16 18:20
基于青藏高原东北缘1999-2015年GPS数据,本文研究了青藏高原东北缘部分主要断裂的滑动速率、震间闭锁状况和滑动亏损速率,并对较危险的断裂带进行了地震危险性定量评估。得出主要结果如下:（1）利用GPS速度场数据,基于刚性块体模型计算了海原断裂、六盘山断裂、陇县-宝鸡断裂、西秦岭北缘断裂的滑动速率,包括平行于断裂的滑动速率和垂直于断裂的滑动速率。海原断层的左旋走滑速率在5.9±0.3 mm/a至6.4±0.2 mm/a,挤压速率在1.0±0.4mm/a至2.6±0.2mm/a,说明其左旋运动为主,同时兼具逆冲挤压分量。六盘山断裂以逆冲挤压为主,挤压速率在0.6±0.2 mm/a至3.0±0.2mm/a,同时兼具左旋走滑分量,走滑速率在0.8±0.1mm/a至1.4±0.2 mm/a。陇县-宝鸡断裂以左旋走滑为主,走滑速率为1.2±0.2mm/a,拉张速率为0.4±0.2mm/a。西秦岭北缘断裂的走滑速率为3.5±0.2mm/a,挤压速率为1.0±0.2mm/a,说明其以左旋运动为主兼具逆冲挤压分量。同时利用速度剖面法研究了海原断裂、六盘山断裂、陇县-宝鸡断裂、西秦岭北缘断裂的活动特征...
【文章来源】：中国地震局地震预测研究所北京市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
青藏高原东北缘构造背景与地震活动背景（红色箭头为块体运动方向）
不发生应变积累，上部的脆性区存在摩擦阻力不能自由滑动，因此会在断层附近产生应变积累，应变大小随着离断层的距离而递减（Savage etal.,1973）。这种闭锁模型可由图2.1描述，（a）-（c）为断层闭锁模型及对应的地表剪切应变和水平位移分布。（d）-（f）为刚性块体对应的地表应变和位移分布。图2.1 断层闭锁模型及断层附近应变积累情况，D为闭锁深度（Savage et al.,1973）断层闭锁模型指出，在两次地震之间弹性块体之间存在稳定的非震运动，震间地表的位移等于刚性块体的运动产生的位移减去断层由于闭锁造成的滑动缺失产生的位移（Matsu’ura et al., 1986）。地壳形变被看作活动块体的刚性运动和上地壳锁定（断层面脆性区）影响的叠加，上部脆性区的锁定被认为是边界上的一个负位错，锁定可能是全部锁定也可能是部分锁定。图2.2 为一个纯走滑且倾角为90°的断层分割两个块体的情况，闭锁深度以下的区域可以自由滑动，上部区域由于断层闭锁导致块体不能自由运动而产生应变积累
错模型构建的目标函数的非凸性，使用梯度下降法会陷入局部最优解，因此本文使用的反演方法采用的是一种蒙特卡洛式的模拟退火法。图2.2 垂直边界断层对应的负位错模型（Matsu’ura et al.,1986）模拟退火法是一种随机搜索的方法，它通过随机搜索所有数据范围内的样本来避免陷入局部最优解。其基本步骤为：1. 令k=0，随机选择一个初始点 ∈ Ω，Ω可行域。2. 从N( )中随机选择一个候选点 ，N( )为 的邻域。3. 以接受概率选择是否接受候选点 。4. 判断是否满足终止条件，终止条件一般为预先设置的迭代次数。5. 令k=k+1。迭代过程中始终捕捉到当前最小值，即： = ( ) < ( ) （2.1）整个算法流程中最核心的就是第三步，也就是接受概率的计算，其计算公式为：p = min( 1,( ( ))/)（2.2）其中 表示时刻k的温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]三河—平谷地区b值和地震复发周期的时间变化分析[J]. 肖修来,李莹甄,许同旭,沈军. 防灾科技学院学报. 2017(04)
[2]基于GPS观测研究2010年青海玉树MS7.1地震震后地壳形变特征及其机制[J]. 孟国杰,苏小宁,徐婉桢,任金卫,杨永林,Nikolay V.Shestakov. 地球物理学报. 2016(12)
[3]基于GPS观测的六盘山断裂震间闭锁特征研究[J]. 徐婉桢,孟国杰,苏小宁. 地震. 2016(03)
[4]陇西块体周边断层闭锁程度与滑动亏损特征研究[J]. 赵静,牛安福,李强,苑争一. 地震研究. 2016(03)
[5]安宁河-则木河-小江断裂带闭锁特征研究[J]. 宋剑,杨少敏,王伟,黄勇,林牧. 大地测量与地球动力学. 2016(06)
[6]利用GPS数据反演青藏高原东北缘主要活动断裂滑动速率[J]. 李煜航,崔笃信,郝明. 地球科学(中国地质大学学报). 2015(10)
[7]不同模型下地震位错理论的对比及其应用进展综述[J]. 王启欣,江在森,武艳强,熊小慧. 地震学报. 2015(04)
[8]Heterogeneous strain regime in the eastern margin of Tibetan Plateau and its tectonic implications[J]. Guojie Meng,Xiaoning Su,Weiwei Wu,Jinwei Ren,Yonglin Yang,Jicang Wu,Chieh-Hung Chen,Nikolay V.Shestakov. Earthquake Science. 2015(01)
[9]青藏高原东北缘六盘山—鄂尔多斯盆地的地壳速度结构特征[J]. 李英康,高锐,米胜信,姚聿涛,高建伟,李文辉,熊小松. 地质论评. 2014(05)
[10]利用GPS资料反演海原-六盘山断裂带闭锁程度与滑动亏损分布[J]. 李强,江在森,武艳强,赵静. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(05)
博士论文
[1]基于全球定位系统的现今地壳运动与形变研究[D]. 孟国杰.中国地震局地球物理研究所 2001
硕士论文
[1]汶川地震后青藏高原东北缘GPS地壳形变场特征研究[D]. 李强.中国地震局地震预测研究所 2013
[2]陇县—宝鸡断裂带发育特征及活动性分析[D]. 石卫.长安大学 2011
[3]六盘山地区断裂新活动特征与大震危险性趋势判定[D]. 史志刚.中国地震局兰州地震研究所 2011
本文编号：3440281
【文章来源】：中国地震局地震预测研究所北京市
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
青藏高原东北缘构造背景与地震活动背景（红色箭头为块体运动方向）
不发生应变积累，上部的脆性区存在摩擦阻力不能自由滑动，因此会在断层附近产生应变积累，应变大小随着离断层的距离而递减（Savage etal.,1973）。这种闭锁模型可由图2.1描述，（a）-（c）为断层闭锁模型及对应的地表剪切应变和水平位移分布。（d）-（f）为刚性块体对应的地表应变和位移分布。图2.1 断层闭锁模型及断层附近应变积累情况，D为闭锁深度（Savage et al.,1973）断层闭锁模型指出，在两次地震之间弹性块体之间存在稳定的非震运动，震间地表的位移等于刚性块体的运动产生的位移减去断层由于闭锁造成的滑动缺失产生的位移（Matsu’ura et al., 1986）。地壳形变被看作活动块体的刚性运动和上地壳锁定（断层面脆性区）影响的叠加，上部脆性区的锁定被认为是边界上的一个负位错，锁定可能是全部锁定也可能是部分锁定。图2.2 为一个纯走滑且倾角为90°的断层分割两个块体的情况，闭锁深度以下的区域可以自由滑动，上部区域由于断层闭锁导致块体不能自由运动而产生应变积累
错模型构建的目标函数的非凸性，使用梯度下降法会陷入局部最优解，因此本文使用的反演方法采用的是一种蒙特卡洛式的模拟退火法。图2.2 垂直边界断层对应的负位错模型（Matsu’ura et al.,1986）模拟退火法是一种随机搜索的方法，它通过随机搜索所有数据范围内的样本来避免陷入局部最优解。其基本步骤为：1. 令k=0，随机选择一个初始点 ∈ Ω，Ω可行域。2. 从N( )中随机选择一个候选点 ，N( )为 的邻域。3. 以接受概率选择是否接受候选点 。4. 判断是否满足终止条件，终止条件一般为预先设置的迭代次数。5. 令k=k+1。迭代过程中始终捕捉到当前最小值，即： = ( ) < ( ) （2.1）整个算法流程中最核心的就是第三步，也就是接受概率的计算，其计算公式为：p = min( 1,( ( ))/)（2.2）其中 表示时刻k的温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]三河—平谷地区b值和地震复发周期的时间变化分析[J]. 肖修来,李莹甄,许同旭,沈军. 防灾科技学院学报. 2017(04)
[2]基于GPS观测研究2010年青海玉树MS7.1地震震后地壳形变特征及其机制[J]. 孟国杰,苏小宁,徐婉桢,任金卫,杨永林,Nikolay V.Shestakov. 地球物理学报. 2016(12)
[3]基于GPS观测的六盘山断裂震间闭锁特征研究[J]. 徐婉桢,孟国杰,苏小宁. 地震. 2016(03)
[4]陇西块体周边断层闭锁程度与滑动亏损特征研究[J]. 赵静,牛安福,李强,苑争一. 地震研究. 2016(03)
[5]安宁河-则木河-小江断裂带闭锁特征研究[J]. 宋剑,杨少敏,王伟,黄勇,林牧. 大地测量与地球动力学. 2016(06)
[6]利用GPS数据反演青藏高原东北缘主要活动断裂滑动速率[J]. 李煜航,崔笃信,郝明. 地球科学(中国地质大学学报). 2015(10)
[7]不同模型下地震位错理论的对比及其应用进展综述[J]. 王启欣,江在森,武艳强,熊小慧. 地震学报. 2015(04)
[8]Heterogeneous strain regime in the eastern margin of Tibetan Plateau and its tectonic implications[J]. Guojie Meng,Xiaoning Su,Weiwei Wu,Jinwei Ren,Yonglin Yang,Jicang Wu,Chieh-Hung Chen,Nikolay V.Shestakov. Earthquake Science. 2015(01)
[9]青藏高原东北缘六盘山—鄂尔多斯盆地的地壳速度结构特征[J]. 李英康,高锐,米胜信,姚聿涛,高建伟,李文辉,熊小松. 地质论评. 2014(05)
[10]利用GPS资料反演海原-六盘山断裂带闭锁程度与滑动亏损分布[J]. 李强,江在森,武艳强,赵静. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(05)
博士论文
[1]基于全球定位系统的现今地壳运动与形变研究[D]. 孟国杰.中国地震局地球物理研究所 2001
硕士论文
[1]汶川地震后青藏高原东北缘GPS地壳形变场特征研究[D]. 李强.中国地震局地震预测研究所 2013
[2]陇县—宝鸡断裂带发育特征及活动性分析[D]. 石卫.长安大学 2011
[3]六盘山地区断裂新活动特征与大震危险性趋势判定[D]. 史志刚.中国地震局兰州地震研究所 2011
本文编号：3440281
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