塊體模型與負(fù)位錯(cuò)模型分析川滇地區(qū)塊體應(yīng)變與斷裂帶變形特征.pdf

1、根據(jù)彈性回跳理論,地震的發(fā)生,是由于地殼中巖石發(fā)生了斷裂錯(cuò)動(dòng),而巖石本身具有彈性,已經(jīng)發(fā)生彈性變形的巖石在斷裂發(fā)生錯(cuò)動(dòng)時(shí)驟然解除了其所受構(gòu)造力而向相反的方向整體回跳,恢復(fù)到未變形前的狀態(tài)。這種彈跳可以產(chǎn)生驚人的速度和力量,把長(zhǎng)期積蓄的能量霎那問(wèn)釋放出來(lái),造成地震。因此,研究地殼形變可以作為研究地震的一個(gè)重要手段,而且研究地殼形變與地震的關(guān)系,不僅應(yīng)該研究地殼表面的變形特征,更要研究地殼內(nèi)部特別是斷層內(nèi)部的應(yīng)變積累、閉鎖程度和滑動(dòng)虧損分布

2、等。本文選擇GPS觀測(cè)資料豐富且地震危險(xiǎn)性較大的川滇地區(qū)作為研究對(duì)象,通過(guò)塊體整體旋轉(zhuǎn)與均勻應(yīng)變模型(REHSM)和斷層剖面投影討論了塊體劃分以及汶川地震前、后塊體應(yīng)變狀態(tài)和斷層滑動(dòng)速率與應(yīng)變積累;通過(guò)I)efnode負(fù)位錯(cuò)反演程序估算了龍門山斷裂在汶川地震前的閉鎖程度和滑動(dòng)虧損分布,并結(jié)合龍門山斷裂帶附近地表水平應(yīng)變率場(chǎng)結(jié)果,綜合分析了震前地殼變形特征。通過(guò)以上的研究工作,得到了以下一些初步結(jié)果。
　　1.通過(guò)對(duì)塊體整體旋轉(zhuǎn)與均

3、勻應(yīng)變模型(REHSM)的研究,利用川滇地區(qū)1999~2007年GPS水平運(yùn)動(dòng)速度場(chǎng)資料,首先,通過(guò)誤差分析和殘差分布討論了川滇菱形塊體的再劃分問(wèn)題,結(jié)果顯示川滇菱形塊體由麗江一小金河斷裂劃分為南北兩個(gè)次級(jí)塊體更為合適。其次,利用該資料分析了川西北一滇中一滇西南塊體的應(yīng)變狀態(tài),結(jié)果顯示其主壓應(yīng)變率方向呈順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn);川西北塊體在2007~2009年的主壓應(yīng)變率較1999~2007年結(jié)果增大一倍多,進(jìn)而造成其面應(yīng)變由張性轉(zhuǎn)變?yōu)閴盒?可見(jiàn)

4、汶川地震對(duì)其影響比較明顯,而滇中塊體應(yīng)變狀態(tài)在震前震后基本保持不變,受汶川地震的影響很/J、。
　　2.利用1999~2007年和2007~20()9年兩期資料,通過(guò)REHSM模型進(jìn)行斷裂滑動(dòng)速率計(jì)算并采用GPSi,速度剖面分析研究了主要斷裂帶的運(yùn)動(dòng)與變形特征,結(jié)果表明,安寧河斷裂、則木河斷裂存在剪切應(yīng)變積累,小江斷裂南段以滑動(dòng)為主、北段以應(yīng)變積累為主,表現(xiàn)出不同的變形特征;汶川地震對(duì)麗江一小金河斷裂中南段、安寧河斷裂和金沙江斷裂

5、有一定影響,對(duì)則木河斷裂、小江斷裂和紅河斷裂的影響較小。
　　3.利用1999~2007年GPS水平速度場(chǎng)數(shù)據(jù),采用I)efnode負(fù)位錯(cuò)反演程序估算了龍門山斷裂在汶川地震前的閉鎖程度和滑動(dòng)虧損分布。反演結(jié)果表明,震前龍門山斷裂中北段處于完全閉鎖狀態(tài),閉鎖深度達(dá)到21km(閉鎖比例0.99)左右,垂直斷層方向的擠壓滑動(dòng)虧損速率約為2.2mIll/a,平行斷層方向的右旋滑動(dòng)虧損速率約為4.6mIll/a。龍門山斷裂南段只有地表以下1

6、2km深度閉鎖程度較高(閉鎖比例0.99),垂直斷層方向滑動(dòng)虧損速率約為1.4mln/a,平行斷層方向滑動(dòng)虧損速率約為4.6mIrda;在12~16km處閉鎖比例約為0.83,垂直斷層方向滑動(dòng)虧損速率約為1.2111In/a,平行斷層方向滑動(dòng)虧損速率約為3.8mIrda;在16~21km處閉鎖比例約為0.75,垂直斷層方向滑動(dòng)虧損速率約為1.1mm/a,平行斷層方向滑動(dòng)虧損速率約為3.51mrda。在21~24km處整條斷裂均逐步轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>