利用大地测量资料研究六盘山断裂及其邻区块体运动与断层活动特征

发布时间：2020-04-07 07:18

【摘要】：六盘山断裂是兰州块体和鄂尔多斯块体结合部位的主要构造单元,断裂以东是黄土覆盖的鄂尔多斯高原,地貌起伏不大,新生代构造活动微弱;断裂以西是由挤压盆岭组成的青藏高原东北缘,地貌反差大,新生代构造变形和强震活动非常强烈。六盘山断裂位于南北地震带北段,其周边区域在历史和近代时期都发生过多次强烈地震,而六盘山断裂至今没有7级以上的地震记录,地震危险性不容小觑。本文综合利用六盘山地区的大地测量资料,构建区域三维地壳形变场,基于块体-负位错模型,研究了六盘山断裂震间闭锁特征与滑动亏损速率的空间分布以及相邻的兰州块体与鄂尔多斯块体的相对运动趋势,并且结合区域地震活动性资料,估算了六盘山断裂潜在最大地震震级与历史最大震级地震复发周期,综合分析了六盘山断裂的地震危险性。其中所使用的大地测量资料包括1999-2015年中国大陆构造环境监测网络GPS速度场与跨六盘山断裂布设的10个GPS连续站观测剖面组成的区域GPS水平速度场,以及研究区域1970-2012年的水准观测数据。得到基本结论如下:1)利用GPS资料研究六盘山断裂及其邻区块体运动与断层活动特征发现,兰州块体相对于鄂尔多斯块体作顺时针旋转,旋转速率约为0.6498°/Ma。六盘山断裂震间闭锁具有明显的分段特征,断裂南段的闭锁程度最强,完全闭锁深度达到13-15km左右,北段次之,完全闭锁深度约为6km左右,中段最弱,仅在地表至地下2km左右为完全闭锁。滑动亏损速率的总体平均值,南段最大,北段次之,中段最小。滑动亏损速率的最大值出现在断裂的最北端,且在断裂浅部北段的平均滑动亏损速率稍大于南段,中段最小。2)联合GPS和水准数据反演研究六盘山断裂及其邻区块体运动与断层活动特征,发现与仅利用GPS资料反演得出的结果相比,兰州块体相对于鄂尔多斯块体的运动趋势与运动速率不变。闭锁程度在各段的总体分布趋势不变,依然是南段最强,北段次之,中段最弱,但在闭锁深度上稍有减小,断层南段完全闭锁深度为10-12km,北段的完全闭锁深度为5km左右,中段仅在地表至地下2km左右为完全闭锁。滑动亏损速率在各段的总体平均值和不同深度范围的平均值均有所减小。3)对比仅利用GPS资料和联合GPS与水准数据两种情况下得到的六盘山断裂滑动亏损模型发现,虽然模型在空间分布上有所变化,但他们共同指示的各段地震危险性特征不变:总体来看,六盘山断裂南段应变积累能力强,积累速度快,地震危险性最大;断裂北段的应变积累能力弱于断裂南段,但其浅部的应变积累速度快,也具有一定的发震危险性;断裂中段闭锁率最低,滑动亏损速率数值最小,说明相较于断裂的南段和北段来说,其应变积累能力最弱,积累速度最慢,地震危险性最低。4)利用反演得到的滑动亏损模型,结合六盘山地区的地震活动性资料,估算出六盘山断裂潜在最大地震震级为Mw6.4,历史记录最大震级的6.5级地震的平均复发周期为116~126年。
【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】：P315.2

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