利用EGM2008模型和地面实测重力资料反演川滇地区构造应力场

分别利用EGM2008模型和地面实测重力资料反演川滇地区构造应力场,并总结分析川滇地区构造应力场特征。结果表明,EGM2008模型和地面实测重力资料的反演结果较为一致|川滇地区构造应力场复杂,龙门山断裂带和嘉黎断裂带地区构造应力分布明显、聚集程度高,构造应力均值也较大,反映了该地区构造运动活跃,与地震历史资料相对应。     

利用GPS观测分析青藏高原东缘应变特征

根据青藏高原东缘2004~2007年的GPS观测资料,通过多面函数法建立青藏高原东缘地壳水平运动速度场模型,给出球面坐标系下的视应变场。对照该区同期发生的地震活动,讨论了水平运动、应变场空间分布与强震和区域构造变形的关系。结果表明,松潘块体东西向地壳缩短显著,川滇块体以左旋剪切变形和顺时针转动为主。地应变特征表明,2008年汶川地震前龙门山地区为面应变能次高值区,呈面压特性,应变快速积累,龙门山断裂带中段震前处于闭锁状态。鲜水河断裂带西段南北地壳呈北东-南西向挤压缩短,东段两侧呈北西-南东向压缩。川滇菱形块体为应变能和面应变率梯度高值区,金沙江西部的应变能次高值区与羌塘块体的构造应力作用有关。     

利用EGM2008地球重力场模型研究川西地区水平构造应力场

利用EGM2008地球重力场模型数据计算川西地区的水平构造应力场。结果显示，采用重力场数据可以快速获得水平构造应力场图像；龙门山断裂带及鲜水河-安宁河断裂带水平构造应力聚集程度较高，构造应力值较大，反映出这些地区地质构造运动活跃；水平构造应力方向从巴颜喀拉块体到华南地块再到川滇块体呈现顺时针方向旋转；构造应力场随着深度的增加呈逐渐减小的趋势，地震活动频率也相应降低；构造应力场等值线密集区构造运动活跃、地震活动频发，表明地震活动与构造应力聚集分布存在一定的对应关系。     

利用加密GNSS数据和震源机制解分析川滇块体南部现今地壳活动特性

利用多源项目获得的补充加密GNSS观测资料计算研究区高空间分辨率的GNSS水平运动速度场和应变率场,采用地震波形资料,通过CAP方法求解震源机制解,在此基础上使用阻尼区域应力反演方法分析川滇地块区域构造应力场的空间分布特征。结合主要断裂的活动特性,综合分析川滇地区的地壳形变特征。结果表明：1）块体浅部的最大主压应力与地表的最大主压应变率由SSE向转变为近SN向,呈现出较好的一致性,GNSS观测至少可反映20 km以内的地壳形变;2）川滇块体南部的东向滑移和顺时针旋转,可能受青藏高原推挤、华南块体阻挡及印度板块与欧亚板块之间北向运动速率自西向东递减而形成的右旋剪切拖拽作用的顺时针力偶的综合影响;3）川滇块体在综合力偶作用下SE向挤出和顺时针旋转的同时,受到走滑逆冲断裂带的吸收转换,使得青藏高原物质SE向挤出有限。     

川滇地区GPS速度场聚类分析

以川滇地区GPS水平速度场为研究对象，首先采用层次聚类法对其进行直接聚类，然后对在地理空间中出现错分的GPS站点利用F统计检验来纠正分类。在此基础上，考虑DB指标以及层次聚类的不可逆性，对分类结果进行二次聚类，最终将川滇地区划分为6个块体：藏东块体（BYw）、阿坝块体（BYe）、川滇菱形块体（CD）、华南块体（SC）、腾冲-保山块体（DSw）和印支块体（DSe）。其中，CD块体的西、北边界分别是“三江并流”三江断裂区域和巴塘地区的一条速度阶跃线，且巴颜喀拉主峰断裂将巴颜喀拉块体（BY）分为BYw和BYe两个块体。本文给出的川滇地区块体划分模型是数学意义上的一种合理方案，与基于地质资料的结果相吻合，可为该地区的块体划分提供另一维度的解释。     

川滇地区壳幔方位各向异性研究

利用2011～2013年在川滇地区布设的190台宽频带流动地震台站,采用背景噪声程函层析成像方法和远震面波亥姆霍兹方程层析成像方法对川滇地区的地壳上地幔各向异性结构进行研究,得到高分辨率下的6～60 s瑞利面波相速度和方位各向异性结构。结果表明：1)川滇地区上地壳各向异性方向与地表构造走向一致,反映出川滇块体向东南向挤出的构造运动特征;2)川滇地区中下地壳存在较强的方位各向异性相速度低速异常,符合中下地壳流模型;3)以26°N为界,川滇地区南部地壳与上地幔的各向异性方向不一致,表明其下方可能存在壳幔解耦变形;4)川滇地区南部长周期瑞利面波的方位各向异性特征与剪切波分裂方向一致,均为近EW向,推测可能为印度板块东向俯冲回撤引起的东西向地幔流。     

川滇地区次级地块及其主要断裂带现今活动研究

以位于川滇区域的陆态网和四川省CORS站速度场为约束,结合研究区已知的断裂分布情况,通过使用欧拉矢量计算方法和反欧拉矢量计算方法求出每个次级块体的欧拉矢量,进而对川滇区域次级块体作进一步的调整。同时对该区域进行1°×1°的网格插值,并利用各次级地块的欧拉矢量反演出每个次级块体的长期运动方向及其速度;对相邻块体的边界处,结合各自块体的欧拉矢量求出同一点在2个块体的速度并作差,进而研究分析各主要断裂带的现今活动速率。     

川滇地区地壳均衡状态及其与区域强震的关系

首先利用CRUST1.0模型分析川滇地区上地壳厚度和Moho起伏的主要结构特征,然后基于Airy地壳均衡理论计算区域均衡Moho深度,并利用其与实际Moho值的差异分析区域地壳均衡状态。将川滇地区上地壳厚度图和区域地震深度分布图对比可知,地震主要发生在上地壳脆性层内。区域地壳均衡状态显示,四川盆地地壳处于均衡状态,而龙门山断裂带为均衡差异最显著的地区,其北侧为正均衡状态(+6km),南侧为负均衡状态(-6km),西南侧为正均衡状态(+6km),揭示龙门山断裂带附近为地壳深部物质重新分异、调整和能量强烈交换的地带。     

青藏高原东南缘地幔对流与发震层应力场耦合关系分析

利用EGM2008重力模型的11~36阶球谐系数计算青藏高原东南缘岩石圈底面地幔对流应力场，收集整理青藏高原东南缘2000年至今的1 131个震源机制解数据，采用区域应力张量阻尼反演法得到该区芦山地震前和现今的发震层应力场，进一步分析2种应力场的相关性，探讨不同区域的力学耦合情况与强震发生的关系。结果表明：1)青藏高原东南缘大部分位于耦合与解耦的中间地带，耦合区域基本按块体分布，东侧华南块体强耦合，西北部藏北块体、巴颜喀拉块体和西南部滇西南块体部分耦合，解耦主要发生在松潘-甘孜块体附近，以龙门山断裂带连接强耦合的华南块体；2)分析孕震原因，提出青藏高原东南缘地幔对流应力场与发震层应力场耦合程度强弱交界处为地震危险性较高的区域，从现今耦合关系来看，龙门山断裂带仍处于耦合强度变化梯度非常大的区域，具备孕震储能条件，地震危险性较高。其他危险区域大致有：岷江断裂带附近、鲜水河-安宁河-则木河断裂带附近、红河断裂带及南汀河断裂带附近。     

川滇地区主要活动断裂运动特征及地震危险性分析

利用1980~2019年跨断层形变资料,基于断层三维运动模型和改进的灰色关联度方法研究川滇地区主要活动断裂的运动特征及地震危险性。结果表明：1）鲜水河断裂带总体呈左旋拉张运动,并具有明显的分段差异性运动特征;则木河断裂带具有正-逆断阶段性变化特征;滇南和滇西北主要表现为拉张运动。2）断层三维累积活动量与改进的灰色关联度综合指标对断裂附近6级以上地震均具有明显的震前异常及震后趋势转折变化,可能与断裂附近强震孕育-发生、同震及震后调整等影响有关。3）通过分析跨断层综合指标可知,川滇地区需重点关注鲜水河断裂带南东段、则木河断裂带及滇南地区。     

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用GPS资料分析陇县-宝鸡断裂带构造应力场特征

借助GPS数据作为边界条件,运用有限元对陇县-宝鸡断裂带及其邻区进行位移场与应力场数值模拟,分析该地区现今地壳活动与构造应力场的分布特征。结果表明：1）陇县-宝鸡断裂带与岐山-马昭断裂南端渭河盆地的张应力较弱;2）鄂尔多斯地块西南缘与陇县-宝鸡断裂带接壤的SE向条带的节点应力性质、方向与陇县-宝鸡断裂带一致,显示出平行于断裂带SE走向的张性活动特征;3）最大主应力表明,陇西地块及秦岭构造区具有较高强度的张性应力;4）第二主应力表明,陇县-宝鸡断裂带南端与秦岭构造区接壤地区南侧的SEE向压性应力显著。     

青藏高原东南缘现今地壳运动速度场分析

利用“中国大陆构造环境监测网络”1999~2015年GPS观测数据，获得ITRF2014框架下青藏高原东南缘滇西菱形块体区域测站的水平速度场。结果表明，相对于欧亚板块固定，该区域现今地壳运动方向总体上呈现由东向到东南向、再到南西向的顺时针旋转分布；从运动速度大小分布来看，则呈现菱形块体中间大两侧小、由北向南逐渐减弱的态势。采用三角形法计算得到的区域最大剪应变率分布表明，最大剪应变率高值区基本上都集中在滇西菱形块体的东西边界上，主应变方向主要表现为东西向压缩和南北向拉伸。东侧断裂带主要呈现左旋运动，西侧断裂带主要呈现右旋运动，与基于地质调查的断层新生代构造运动基本一致。     

南北地震带现今应变特征及地震危险性分析

基于1999～2007期、2009～2013期及2013～2016期GPS速度场数据,利用最小二乘配置方法解算南北地震带附近区域应变率参数,对比应变率变化并分析变化原因。结合研究时段内M_W6.0以上地震的震中分布,分析应变率参数与地震分布的相关关系;再结合地震地质,分析研究区内主要断层的地震危险性。结果显示,青藏高原近期存在加速扩展特征,其东北缘存在明显的介质性质横向不均匀特征,M_W6.0以上地震与应变率的大小存在相关关系;研究区内的地震危险区分别为祁连山中段危险区、玛沁-玛曲危险区、安宁河-小江断裂系危险区及红河断裂带中南段危险区。     

滇西北地区近年来应力场的数值模拟研究

建立滇西北地区三维有限元地质模型，将2009~2016年GPS速度场数据作为数值模拟的位移边界条件，模拟获取该地区的构造应力场。结果表明，在楚雄至滇西北地区整体显示张性应力区；出现由“洱源鹤庆断裂-红河断裂-程海断裂”圈起的低值张性区，区域内部张性应力明显低于外部，这种张应力低值区尤其在区域四周断裂边界处，往往是地壳断裂活动的频发区；曲江断裂北端及元谋-绿汁江断裂南端出现张性应力集中区，是今后重点关注的断裂结点。     

联合安徽CORS分析郯庐断裂带南段地壳形变与断层活动特征

使用GAMIT/GLOBK处理2013-01~2018-06期间37个AHCORS参考站观测文件,分别获取站点在ITRF2008和欧亚框架下的速度场。利用多尺度球面小波模拟出的速度场与实际速度场的误差在2 mm/a以内,说明此方法可有效反映该区域的地壳运动情况。采用多尺度球面小波法解算郯庐断裂带南段及周边地区的应变率并对其进行分析。结果表明,总体上看,郯庐断裂带南段以西除阜阳、徐州、枣庄等地,大部分地区呈面膨胀状态,以东地区大多表现为面压缩状态;应变方向变化异常的地区,均处于面膨胀与面压缩的交界地带;最大剪应变率沿郯庐断裂带南段两侧呈对称分布,西北和东南地区为高值区域,存在着较大的应变积累,有发生地震的可能,应予以关注;郯庐断裂带南段主要表现为右旋走滑,且北部存在着拉张,拉张分量向南逐渐递减,在最南部转变为压缩的状态。     

中国大陆东南边缘海现时地壳运动与地震动力学综合研究

在东亚大陆动力学和西太平洋动力学背景下 ,定量研究中国大陆东南边缘海的现今区域地壳运动、动力学及地震危险性。基于 1994～ 1998年福建 -台北网、中国大陆网、台湾 -吕宋 (菲律宾 )网和东亚大陆及西太平洋的 IGS网等 4种不同空间尺度的 GPS测量结果 ,结合近 10 0年来的强震震源机制解、近 2 0余年来跨断层形变网、精密水准网、激光测距网及原地应力测量等结果 ,以及地球物理数值模拟与地质学成果 ,通过对多层次构造运动的分析、多学科结果的互验互补和整体综合研究 ,获得如下结果 :( 1)本研究区同时存在陆、海相互对进的两种地壳水平运动 :大陆东南沿海 11～ 12 mm/ a向东南、海洋对大陆 3mm/ a向西北以及台湾东海岸 53mm/ a向西北的运动 ;( 2 )台湾岛可能存在着以 2 4°N附近为其旋转轴的右旋运动 ;( 3) GPS和地形变测量求出现今区域应力场主压应力方向为 NW( NWW)向 ,与不同时间尺度的地震学和地质学结果一致 ;( 4 )观测与数值模拟共同证实 ,印度板块和菲律宾海板块对欧亚板块的联合动力作用是导致本区上述地壳运动的原因 ;前者导致的地壳运动速度比后者约大 4倍 ,但前者仅导致准均匀场 ,而后者则可产生变形局部化过程的非均匀场 ,从而为强震孕育提供动力 ;( 5)菲律宾海板块在台湾东侧对欧亚板块     

青藏高原西部及邻区构造应力场反演和断层滑动趋势分析

基于Global CMT提供的1976-01-01~2015-12-31期间1 255个M_W≥3.5地震的震源机制解,利用FMSI方法对青藏高原西部及邻区（新疆西部地区）应力场进行反演,得到区域应力场特征,并分析西昆仑断裂带及阿尔金断裂带的断层滑动趋势。结果表明,青藏高原西部及邻区的最大主压应力轴σ1整体呈NNE-SSW向,自西向东顺时针旋转;最小主压应力轴σ3整体呈NWW-SEE向。最大主压应力轴σ1倾角大小约为5°~9°,说明该地区的构造应力场以水平运动为主。西昆仑断裂带及阿尔金断裂带具有较强的滑动趋势（T_s≥0.5）,说明西昆仑断裂带及阿尔金断裂带未来失稳滑动的可能性较大。