利用GPS数据反演红河断裂带活动特性

发布时间：2020-03-21 00:19

【摘要】：红河断裂带作为一条跨越云南的大型走滑断裂带,在亚洲的地质构造中起着重要的作用,然而现今红河断裂带地震活动性微弱,目前处于闭锁状态还是在通过蠕滑等方式释放能量一直是学界关心的问题。为了研究红河断裂带近年的活动特性与地震危险性,利用块体模型对红河断裂带周围块体内1999-2014年的GPS水平速度场进行建模,反演得到块体的刚体旋转、内部应变率以及断层的滑动速率与三维闭锁程度。结果表明:考虑内部应变的块体模型可以显著提升速度场的拟合效果,反演得到的红河断裂带的滑动速率与二维速度剖面的结果吻合较好。红河断裂带的闭锁程度大致呈现出中段闭锁较强,南段与北段闭锁较弱的对称分布,南段、中段与北段在地表以下15km深度范围内断层的闭锁程度分别约为0.34～0.52、0.67～0.75、0.26～0.53,右旋滑动亏损速率分别为1.7mm/a、3.0mm/a与1.4mm/a。通过棋盘格检验分析了反演结果对GPS站点分布的敏感性,结果表明GPS数据能较好地分辨本文设置的断层结构中的闭锁信号,为了提高数据分辨能力,未来可在中段北侧的GPS数据空区中新建GPS台站。利用最小二乘配置方法计算了研究区域的应变场分布,发现红河断裂带从南至北由压缩转换为拉张,中段处于压缩与拉张的交界带,剪应变率低于南北两段,这可能是由于中段闭锁较强,断层错动量较小造成。同期大于Mw5.0级地震主要分布于应变场高低值的交界带附近,说明应变积累的不均匀性可能导致地震的孕育与发生。根据红河断裂带滑动亏损速率的反演结果与历史强震资料,计算了红河断裂带的地震矩积累与释放量。结果表明,北段地震矩的积累量与释放量目前基本处于平衡状态。南段与中段从1839年至今积累的地震矩对应的矩震级分别达到6.98与7.12。搜集了研究区域内1965年至今发生的2级以上地震。根据G-R关系,计算得到研究区域内的b值分布,红河断裂带b值的分布差异性较大,南段有约25km的低b值区,其余部分b值较高。中段位于楚雄南部的区段存在较大的低b值区,与块体模型反演得到的的高闭锁区位置一致,说明红河断裂带中段应力应变积累较大,地震危险性较强。北段断层两侧b值较高,说明在红河断裂带北段断层附近应力积累不明显。
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次与震级较大，而南段与中段鲜有地震发生，且震级较小，基本不超过Ｍｓ５．０级逡逑（王夫运等，，２０１４）。红河断裂带及其邻近区域的地质构造与１９７６年至今发生逡逑的地震活动分布图如图１．１所示。关于红河断裂带所处的状态有三种假说（Ｃｏｎｇ逡逑ａｎｄ邋ＦｅｉｇＩ，邋１９９９）：邋（１）红河断裂带处于消亡状态，在中新世末就己停止运动；（２）逡逑红河断裂带处于震间闭锁状态，其积累的弹性应变在未来可能通过地震释放；（３）逡逑红河断裂带是活动断层，但主要通过无震滑动释放应变。逡逑红河断裂带包含多条次级断裂，规模庞大，地质结构复杂，现今所处的孕震逡逑状态一直是学界关注的热点问题。为了分析红河断裂带近年的活动特性，评估其逡逑地震危险性，本文对红河断裂带的闭锁状态、应变场分布、地震矩亏损与地震ｂ逡逑值进行了计算，为红河断裂不同区段地震活动性的差异以及未来的地震危险性提逡逑供参考依据。逡

或断层的同震滑移的Ｆｏｒｔｒａｎ程序。该程序可以使用的数据包括：ＧＰＳ速度、奶逡逑史地震滑动矢量、断层滑动速率、应变率等。断层是通过指定沿断层面等深线的逡逑节点构建的，如图２．３所示。在程序的计算过程中，通过反演块体的刚体旋转、逡逑内部应变与断层每一个节点的滑动速率与闭锁程度，从而反映块体的运动以及断逡逑层的活动特性。逡逑断层节点逡逑＼邋／邋／邋／逡逑一＃邋？——？邋？逦邋Ｊ逡逑＾——逡逑等深线逦／逦：

本文编号：2592429