基于GIS的川渝地区地震分形研究

发布时间：2017-12-16 08:02

本文关键词：基于GIS的川渝地区地震分形研究

【摘要】：地震是给人类社会造成损失最为严重的地质灾害,其强大的致灾力威胁着灾区人民的生命及财产安全。中国是全球受地质灾害损失最为严重的国家之一,而位于我国西南地区的川渝地区更是大地震比较集中且频发的地区。随着我国社会经济的发展,城市化进程的加快,地震灾害损失呈现出非线性加速增长的趋势,地震灾害已成为制约川渝地区经济发展的巨大阻力。因此,加强地震灾害研究是实现防灾减灾可持续发展的必然。分形理论自诞生以来为地震灾害的研究提供了一种新的思路与方法。目前我国地震分形研究内容主要集中于地震分形基本概念、方法、关系式以及大震前后时空分形特征的探讨,研究区域主要局限在小区域的某一次地震或整个中国地震分区的研究,而有关中观空间尺度的地震分形研究较少。基于川渝地区构造单元的地震分形研究不仅是区域地震分形的有益尝试,还能进一步揭示地震分形特征,促进地震发生机理的研究,加大地震分形研究的广度与深度。基于分形理论及其研究方法,本文以《四川地震全纪录》、《四川大地构造单元简图》和《四川省地质构造图》为基础资料,GIS为技术支撑平台,采用网格法以及容量维、信息维、G-R等计算公式,计算出川渝地区各构造单元地震空间、时间、能量分维值和川渝地区各构造单元断裂带分维值,并从不同的研究角度,揭示川渝地区地震分形规律与机制。本文的主要研究内容与结论是：(1)系统探讨了川渝地区构造单元地震空间分形特征。各构造单元的地震空间分布在一定的空间标度范围内具有显著的分形性质,二级构造单元的地震空间分布分维值差异比一级构造单元更明显；地震空间分布分维值与地震点最邻近平均距离呈负相关关系；地震空间分布分维值的大小与构造单元内地震点空间分布密度呈现显著的正相关关系；地震空间分布分维值大小总体上与构造单元复杂程度、地壳活动强弱之间有较好的联系,其信息维是构造单元活动性强弱的定量指标。(2)系统探讨了川渝地区构造单元地震时间分形特征和川渝地区大地震前后地震时间序列分形特征。各构造单元地震时间分布结构在一定的时间标度范围内具有显著的分形性质,地震时间分维值反映出地震时间分布的不均匀性;地震时间分布分维值大小与大地震发生的次数有一定互相对应的关系,构造单元中Ms≥5地震点所占比例越大,地震点时间分布信息维值越小。川渝地区地震时间序列分形特征在一定的时间标度范围内客观存在,地震时间序列分维值的波动能反映出地震活动性的强弱；大地震发生前,地震时间序列信息维值可能出现异常上升变化、异常下降变化以及转折变化。(3)系统探讨了川渝地区构造单元地震能量分形特征。各构造单元地震能量分布结构具有标度不变性的分形特征,能量分维值在一定程度上可以定量的反映区域构造运动的强弱；地震能量分布分维值大小与Ms≥6地震数目和4≤Ms6地震数目的比值之间呈现显著的负相关关系,构造单元中大地震发生的比例越小,地震点能量维越大。(4)系统探讨了川渝地区构造单元断裂带分形特征以及地震与断裂带的关系。各构造单元断裂带空间分布结构在一定的空间标度范围内具有显著的分形性质,若断裂带的空间分布结构越复杂、构造活动性越强、构造越发育,则断裂带容量维越大；在一级构造单元中,断裂带空间分维值大小与断裂带数量没有互相对应的关系,而在二级构造单元中,断裂带分维值大小与断裂带数量在0.05水平下显著相关；川渝地区的地震点空间分布与断裂带空间分布有着一定的响应关系,地震点分布主要集中在深大断裂带的周围；地震空间分维与断裂带分维之间存在一定的响应关系,较高的地震空间分维值伴随着较高的断裂带分维值。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P315;P208

【参考文献】

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