川滇菱形块体东边界地壳形变研究

根据地质资料和GPS资料。在断层分布密集的地区用模拟断层的位错替代多断层位错,建立了川滇菱形块体东边界的非震位错模型。利用GPS区域网资料．采用改进的蒙特卡罗法和遗传算法,联合反演了川滇菱形块体东边界的活动特性．得到如下认识：1）小江断裂是高应变积累闭锁区,鲜水河断裂次之,安宁河和则木河断裂应变积累程度最低。2）2001～2004年与1999～2001年相比．鲜水河北西段应变积累即锁定程度没有明显变化。南东段略有加强;安宁河略微减弱;则木河没有明显的变化;小江断裂各段的锁定程度均有显著的增强。3）各断裂的运动特点在空间上呈现出分段性。4）边界带的变形主要集中在川滇菱形块体一侧。     

川滇块体东边界断裂带应力演化特征及地震危险性数值

建立川滇块体东边界及龙门山断裂带区域三维粘弹性有限元模型,以GNSS速度场为约束,计算区域内主要断裂带长期平均构造应力积累速率;并根据历史地震破裂滑动模型,计算其对鲜水河断裂带、龙门山断裂带等造成的同震和震后库仑应力变化,从而得到研究区域主要断裂带总应力演化结果。研究表明,鲜水河断裂带、大凉山断裂带南段以及理塘断裂带的构造应力积累速率较高,达到1.0～1.5 kPa/a。2022年泸定M_S6.8地震破裂区在一个地震复发周期内的构造应力积累量约为0.177 MPa,而历史强震产生的库仑应力加载量为0.07 MPa,二者共同导致了泸定地震的发生。此外,安宁河断裂带地震空区在前次地震离逝时间(约487 a)内的总应力积累量约为0.3 MPa,大凉山断裂带南段以及理塘断裂带历史地震离逝时间均为千年左右,总应力积累量>1.0 MPa,可能有较大的地震活动潜力。     

川滇地区断层形变模型与应变积累分析

用改进的断层形变模型和GPS资料对川滇地区主要断层的地表水平滑动(沿断层走向)和沿断层方向的应变进行了计算。结果显示小江断裂的中南段和楚雄断裂的东南段锁定程度较高,其它分段锁定程度偏低;沿断层方向应变积累的高值区为鲜水河的炉霍段、乾宁至色哈拉、雅拉河段,小江断裂北段与则木河断裂的交会处、东川南侧及小江断裂南段的宜良一带;鲜水河断裂及小江断裂北段下盘的应变值、应变梯度均高于上盘,而小江断裂中南段上下盘没有明显的差异;红河断裂应变水平偏低;楚雄断裂其应变的高梯度带集中在东南段小江断裂附近。     

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。     

GNSS监测的川滇地区地壳形变动态变化特征

利用1999~2015年陆态网和四川省CORS网GNSS数据,研究川滇地区地壳形变动态变化特征,按照1999~2004年、2004~2007年、2007~2009年、2009~2011年、2011~2013年、2013~2015年建立6期地壳速度场和应变率场,并进行对比分析。研究表明,川滇地区地壳水平运动整体以继承性运动为主,汶川地震等强震没有改变区域整体运动趋势与作用力方向,但速度场随时间变化更加复杂且量级有所增加,特别是在龙门山断裂西侧,汶川地震后运动速率明显增加。川滇地区应变率数值和形变状态随时间呈现较为明显的动态变化特征,变化较大区域主要位于龙门山断裂、鲜水河断裂、小江断裂等深大断裂周边,表明川滇地区断裂活动对地壳形变影响显著。     

基于GPS资料研究红河断裂带现今闭锁程度与地震危险性

基于2009~2015年中国大陆GPS水平速度场数据,采用DEFNODE负位错反演程序计算红河断裂带的断层闭锁程度和滑动亏损速率特征,并结合小震精定位结果分析该断裂带的强震危险性。结果表明,GPS水平观测值与模型值的拟合结果较好,小震分布与闭锁程度结果存在一定的相关性,红河断裂的中段北部（南涧-墨江）基本完全闭锁,断层的滑动亏损速率也相对较大,该段落具有发生较大地震的可能性;红河断裂带其余段落闭锁程度较弱,尤其是断裂带的南段,在2~5 km深度处基本由闭锁状态转化为蠕滑状态,断层的滑动亏损速率也相应很小,该段发生较大地震的可能性较小。     

鄂尔多斯地块周缘地区构造活动与应变积累特性研究

利用截至2016年底、约30 a的跨断层短水准流动观测资料,借助灰色关联度垂向综合指标提炼、年变速率与趋势累积率计算,分析鄂尔多斯地块周缘地区构造活动特性、水平及时空差异,以及与研究区内中强以上地震、区外大震孕育-发生或影响的关系。结果表明：1)断裂活动特性总体上与地质资料一致。2)研究区内MS5.8以上地震及区外汶川大震震前多出现异常。3)垂向断裂活动较快的是渭河盆地西部、六盘山构造区北部;较慢的是渭河盆地中部、海原断裂、六盘山构造区南部。山西断陷带、西秦岭构造区北部长期能量积累明显;六盘山构造区至渭河盆地西部两端活动、中间相对闭锁,尤其近几年。     

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。     

汶川地震前后红河断裂闭锁程度和滑动亏损研究

以1998～2007年和2009～2017年中国大陆水平GPS速度场为约束,基于块体-位错模型,研究2008年汶川地震前后红河断裂运动特征。结果表明,汶川地震后红河断裂平均右旋走滑速率约为4.5 mm/a,其北段走滑速率增大明显,中段次之,而南段明显减弱;倾滑速率北段减弱明显,中段和南段有所减弱。汶川地震后红河断裂闭锁程度和滑动亏损中、北段都有所增加,南段减弱较大;近期红河断裂滑动亏损北段达到10 mm/a以上,中段也在5～8 mm/a,平均闭锁深度在20 km左右。分析认为,汶川地震对红河断裂中、北段影响较小,南段影响较大。     

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基于GNSS及地震活动的沂沭断裂带危险性分析

选取2011～2019年山东地区GNSS基准站及地震滑动矢量等数据,应用块体负位错反演模型,反演沂沭断裂带地区的断层闭锁程度和滑动亏损速率。结果表明,沂沭断裂带诸城以南区域断层闭锁程度较低,无滑动亏损累积;安丘-莒县断裂诸城以北区域断层闭锁程度较高,闭锁深度较深,约为26 km,断层滑动亏损速率约为0.6～0.8 mm/a,为右旋挤压亏损,且该地区小震不活跃,地震危险性值得关注。     

鄂尔多斯地块周缘垂直形变场负位错反演与应变积累研究

利用鄂尔多斯地块及其周缘1970～2014年的垂直形变速率场资料,借助负位错反演研究该区域长期应变积累。结果表明,地块东北缘山西断陷带中北段年均能量积累增量、剪应力强度都较高,西南缘六盘山断裂与渭河断裂西段次之;山西断陷带中南段至晋陕交界处年均剪应力强度较高且显示一定程度的能量积累;西秦岭构造区尤其西秦岭北缘断裂西段、晋冀蒙交界区也反映一定程度的能量积累特性。     

基于GPS和水准资料的西秦岭北缘断裂现今闭锁程度分析

利用2009~2015年GPS速度场和1975~2011年垂直速度场数据,采用TDEFNODE负位错模型对西秦岭北缘断裂各段的闭锁程度、滑动亏损速率进行反演,结合GPS跨断层速度剖面和现今小震分布特征,对西秦岭北缘断裂各段的断裂活动性及地震危险性进行分析。结果表明,西秦岭北缘断裂以左旋走滑运动为主,兼有部分逆冲挤压,断裂各段的滑动速率都低于第四纪以来的滑动速率。其中天水-宝鸡段滑动速率较低,小震分布少,断裂正处于高应变积累阶段,具有高闭锁系数和滑动亏损速率,易于应变能的快速积累,具有发生中强地震的背景条件;锅麻滩段虽然滑动速率较大,但闭锁程度和滑动亏损速率高,小震分布较少,也存在较高的地震危险性;漳县段和鸳凤段滑动速率较大,断裂应力积累相对较弱,闭锁程度和滑动亏损速率均较低,小震分布多,地震危险性较低。     

基于GPS速度场的云南地壳应力积累特征分析

利用2009~2015年的GPS水平运动速度场数据,解算云南地区的地壳应变场,在红河断裂与曲江断裂选取两个GPS剖面,计算并分析两个断裂的应变积累特征。结果显示：1）红河、曲江、小江等多个主要断裂应变场存在张、压交替的时空演化特征,近期曲江断裂南段表现为东西向拉张,红河断裂北段东西向拉张量值较大,约12.0×10-8/a,云南南部主要表现为NNE向的压性变化;2）从GPS剖面看,红河、曲江断裂在两个方向上均显示右旋走滑与拉张的变化特征,从量值上看,红河断裂北段运动速率较大,约8.90 mm/a。