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《中国地震局地震预测研究所》 2018年
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利用GPS研究青藏高原东北缘主要断裂活动特征

叶茂盛  
【摘要】:基于青藏高原东北缘1999-2015年GPS数据,本文研究了青藏高原东北缘部分主要断裂的滑动速率、震间闭锁状况和滑动亏损速率,并对较危险的断裂带进行了地震危险性定量评估。得出主要结果如下:(1)利用GPS速度场数据,基于刚性块体模型计算了海原断裂、六盘山断裂、陇县-宝鸡断裂、西秦岭北缘断裂的滑动速率,包括平行于断裂的滑动速率和垂直于断裂的滑动速率。海原断层的左旋走滑速率在5.9±0.3 mm/a至6.4±0.2 mm/a,挤压速率在1.0±0.4mm/a至2.6±0.2mm/a,说明其左旋运动为主,同时兼具逆冲挤压分量。六盘山断裂以逆冲挤压为主,挤压速率在0.6±0.2 mm/a至3.0±0.2mm/a,同时兼具左旋走滑分量,走滑速率在0.8±0.1mm/a至1.4±0.2 mm/a。陇县-宝鸡断裂以左旋走滑为主,走滑速率为1.2±0.2mm/a,拉张速率为0.4±0.2mm/a。西秦岭北缘断裂的走滑速率为3.5±0.2mm/a,挤压速率为1.0±0.2mm/a,说明其以左旋运动为主兼具逆冲挤压分量。同时利用速度剖面法研究了海原断裂、六盘山断裂、陇县-宝鸡断裂、西秦岭北缘断裂的活动特征,结果表明:平行于海原断裂的走滑速率在5mm/a左右,平行于六盘山断裂的走滑速率在1mm/a,垂直于海原断裂的挤压速率在2 mm/a左右,垂直于六盘山断裂的挤压速率在2.5 mm/a左右,垂直于西秦岭北缘断裂的挤压速率在1 mm/a左右。GPS速度剖面获得的主要断层滑动速率和刚性块体模型计算所得到主要断层滑动速率较为一致。对于陇县-宝鸡断裂,两种模型得到的活动速率差异较大,可能是由于GPS站点分布稀疏以及部分块体边界不合理造成的。(2)利用GPS速度场数据,反演了海原断裂、六盘山断裂、陇县-宝鸡断裂、西秦岭北缘断裂的闭锁系数和滑动亏损速率,各块体相对于鄂尔多斯块体的欧拉矢量以及各块体的内部均匀应变,并探讨了各断裂的应变积累和危险性。结果显示:兰州块体、阿拉善块体、西秦岭块体分别相对参考块体做顺时针、逆时针和顺时针运动,旋转速率分别为0.5224°/Ma、0.1935°/Ma和0.2609°/Ma。阿拉善块体的内部均匀应变较小,阿拉善块体内部稳定。六盘山断裂南段、陇县-宝鸡断裂北段、西秦岭北缘断裂东段闭锁程度最强,闭锁深度达到24 km左右,处于高度闭锁状态。西秦岭北缘断裂东段滑动亏损速率最大,平均值达到3 mm/a,应变积累最快。六盘山断裂南段、陇县-宝鸡断裂北段滑动亏损速率稍弱于西秦岭北缘断裂东段,平均值达到1.9mm/a,应变积累较快。海原断裂整体闭锁程度弱,滑动亏损速率相对较小,目前应变积累缓慢。六盘山断裂南段、陇县-宝鸡北段、西秦岭北缘断裂东段地震危险性大于这些断裂的其它段落。(3)结合青藏高原东北缘地震目录资料和能量-震级经验公式,计算了海原断裂、西秦岭北缘断裂、陇县-宝鸡断裂、六盘山断裂发生地震的最大震级。结果表明:海原断裂东段、西段、中段的最大震级分别为Mw6.4、Mw6、Mw6.3,西秦岭北缘断裂西段的最大震级为Mw7.4,西秦岭北缘断裂东段的最大震级为Mw7.4,陇县-宝鸡断裂的最大震级为Mw7.4,六盘山断裂的最大震级为Mw6.9。分析了研究区内最小完整性震级,根据地震活动性b值,计算了西秦岭北缘断裂和六盘山断裂的最大地震的发震周期。结果表明:西秦岭北缘断裂西段最大震级地震发震周期平均为602-672年,东段最大震级地震发震周期平均为265-302年,六盘山断裂最大震级地震发震周期平均为102-107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】:2018
【分类号】:P315.2

【参考文献】
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