利用空間大地測(cè)量資料反演玉樹(shù)地震帶區(qū)域形變場(chǎng)特征.pdf

1、在各類自然災(zāi)害中,地震災(zāi)害對(duì)人類的生產(chǎn)生活影響最大,破壞力最強(qiáng)。長(zhǎng)期以來(lái),地震學(xué)家通過(guò)對(duì)地震的研究發(fā)現(xiàn),地震的孕育發(fā)生通常是由于地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,地殼應(yīng)力逐漸積累,超過(guò)臨界狀態(tài)時(shí)引發(fā)斷層錯(cuò)動(dòng),最終造成地表不同程度的形變和破壞。因此,利用大地測(cè)量技術(shù)觀測(cè)到的形變來(lái)研究斷層的錯(cuò)動(dòng)情況,作為模擬地震和預(yù)測(cè)地震的依據(jù),對(duì)于減輕地震災(zāi)害的影響具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。GPS和合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(InSAR)等空間大地測(cè)量技術(shù)被引入到地震學(xué)領(lǐng)域研究以

2、來(lái),進(jìn)展異常迅速,現(xiàn)已成為研究地震孕育活動(dòng)最準(zhǔn)確、有效的手段之一。
　　本文主要利用所獲取到的2010年青海玉樹(shù)地震GPS和InSAR同震形變數(shù)據(jù),基于空間大地測(cè)量技術(shù)和地殼形變數(shù)據(jù)參數(shù)反演方法,對(duì)玉樹(shù)地區(qū)發(fā)震斷層的滑動(dòng)情況進(jìn)行了反演和分析。本文的研究工作和取得的成果如下:
　　1)基于塊體理念和改進(jìn)的球面坐標(biāo)系最小二乘配置方法,利用GPS技術(shù)所獲得的地表位移數(shù)據(jù),擬合推估得出巴彥克拉塊體與羌塘塊體的地表位移、應(yīng)變、面膨脹率

3、和剪應(yīng)變率分布,研究結(jié)果表明:玉樹(shù)地震發(fā)震前夕,在應(yīng)變、面膨脹率以及剪應(yīng)變率都存在獨(dú)特的發(fā)震信號(hào)。從而在宏觀尺度上驗(yàn)證了巴顏喀拉與羌塘塊體的劇烈活動(dòng)性以及玉樹(shù)地區(qū)發(fā)震的“必然性”。
　　2)基于D-InSAR技術(shù)獲取得到了玉樹(shù)地震地表視線向同震形變位移分布,結(jié)果顯示,該地區(qū)的整體形變帶清晰可見(jiàn),可明顯判斷出玉樹(shù)地震發(fā)震于甘孜—玉樹(shù)—風(fēng)火山斷裂,且呈現(xiàn)出左旋特征;沿甘孜—玉樹(shù)—風(fēng)火山斷裂,震中東北部,地表形變?yōu)檠乩走_(dá)視線向的隆起,而

4、震中西南部,地表形變?yōu)檠乩走_(dá)視線向的下沉,其中地震最大值地表形變區(qū)域位于玉樹(shù)縣附近接近-0.442m。
　　3)針對(duì)地震地表形變同震反演問(wèn)題,基于Okada矩形位錯(cuò)模型,將玉樹(shù)地震地下發(fā)震斷層劃為3個(gè)子斷層后,進(jìn)行參數(shù)非線性反演,在InSAR原始觀測(cè)視線向形變的基礎(chǔ)上,模擬了玉樹(shù)震區(qū)地表視線向的同震形變場(chǎng),驗(yàn)證了玉樹(shù)地震是由地下斷層活動(dòng)所孕育的一次構(gòu)造地震,最終通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式獲得了玉樹(shù)地震的地震矩大致為3.4×l019Nm,震級(jí)約為

5、Mw7.0。從微觀角度,驗(yàn)證研究斷層構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)了解地震發(fā)育過(guò)程的不可忽視性。
　　4)基于彈性回彈基礎(chǔ)上的DefNode負(fù)位錯(cuò)模型,計(jì)算得出羌塘塊體與巴彥克拉塊體的塊體旋轉(zhuǎn)歐拉極,計(jì)算結(jié)果表明,羌塘塊體相對(duì)于巴彥克拉塊體具有更高速率的順時(shí)針歐拉極旋轉(zhuǎn)速率,從旋轉(zhuǎn)角速率角度解釋出甘孜—玉樹(shù)—風(fēng)火山斷裂為何呈現(xiàn)出左旋走滑特征。
　　5)基于DefNode負(fù)位錯(cuò)模型,對(duì)發(fā)震前期甘孜—玉樹(shù)—風(fēng)火山斷裂區(qū)域閉鎖比率分布進(jìn)行了研究和分析