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基于GIS的关中地区近年地壳水平与垂直运动研究

李杨  
【摘要】: 2008年的汶川8级地震使人民的生命财产受到重大损失,陕西境内震感强烈,此次地震无疑会对关中地区的地壳运动及地震活动产生重大影响。本文在参阅大量文献资料的基础上利用GPS观测数据对关中地区近年的地壳水平和垂直运动进行了深入地研究,以期得到关中地区地壳运动规律及汶川地震对其产生的影响。 在地壳水平形变研究中利用区域无整体旋转基准对GPS观测数据进行处理分析,应用GIS的空间分析功能(泰森多边形)解决了该基准的质量分配问题,求得了关中地壳整体运动的欧拉参数,给出了该基准条件下关中地壳水平运动速度场,通过对比分析得出了关中地壳运动规律及汶川地震对其产生的影响;在地壳垂直运动方面利用GIS的空间分析手段进行二维平面分析与三维模拟,得出关中地区近年地壳垂直运动特征;研究结果表明: (1)地壳水平运动特征:2004~2006年,关中地区地壳水平运动整体上呈现分块式运动特征,关中东部地壳运动剧烈,中西部地区地壳运动相对平稳,站点之间的差异性运动不是很明显;2006~2007年,GPS站点运动速率与往年相比明显增大,中东部站点以NNW运动为主,关中西部受震前构造应力影响,GPS站点呈现分散运动;2007~2008年的速度场总体反映了汶川8.0级地震的同震影响,GPS站点以NE运动为主,汶川地震使得关中地壳整体向东旋转,并且对关中西部的影响明显大于东部;2008~2009年GPS站点运动速度场显示,由于受到稳定鄂尔多斯块体的顽强阻挡,GPS站点正向震前反向恢复运动,关中盆地渭河断裂以南至关中西部GPS站点呈现先以SW运动后渐转为NWW运动的东西向条带状运动特征。 (2)地壳垂直运动特征:2004~2006年,关中地区地壳垂直运动以地面抬升为主,中东部地壳垂直运动剧烈,西部地壳垂直运动平缓;2006~2008年,关中地区地壳垂直运动以地面下降为主,2006~2007年地面沉降幅度较大,西安地区沉降量最大超过30mm;2007~2008年地面沉降幅度明显小于上一年,主要集中在5mm~10mm之间;2008~2009年,关中地区地壳垂直运动呈现北部地面抬升,南部地面沉降的运动特征。


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