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于吉鹏 孟国杰 苏小宁 Nikolay Shestakov Mikhail Gerasimenko Hiroaki Takahashi Mako Ohzono 刘泰 李承涛 《地震》2019,39(3):11-27
基于中国东北和俄罗斯远东东南部2012—2017年的GPS观测数据, 利用包含年周期、 半年周期、 线性项和阶跃项的函数模型拟合GPS站坐标时间序列, 得到ITRF2014下的速度场, 并进一步转换到欧亚参考框架下得到相对欧亚板块的速度场。 基于多尺度球面小波方法解算应变率场, 并分析了其空间分布特征, 同时研究了各GPS站对2011年日本东北MW9.0大地震的震后松弛响应特征和背景形变场特征。 结果表明: ① 若不扣除日本东北大地震的松弛效应, 相对欧亚板块中国东北主体上表现为东南方向运动, 在依兰—伊通断裂和嫩江断裂带之间, 地壳表现为逆时针旋转, 其他区域向东南方向运动, 方向一致性较好, 在敦化—密山断裂东侧速度大小明显增加。 敦化—密山断裂和依兰—伊通断裂两侧拉张量分别为3.96±0.04 mm/a和0.71±0.05 mm/a, 两条断裂的剪切运动不明显。 总体上, 面应变率显示出NW—SE向的拉张和NE—SW向的挤压, 面应变率显示出依兰—伊通断裂南端、 嫩江断裂带北端和俄罗斯远东东南部呈挤压状态。 在依兰—伊通断裂、 敦化—密山断裂南侧以及俄罗斯远东东南部最大剪应变率相对较大。 ② 各GPS测站对2011年日本东北MW9.0大地震震后松弛的响应整体上表现为东南向运动, 松弛形变量随震中距增加而减小。 松弛效应的面应变率总体上表现为NW—SE向的拉张和NE—SW向的挤压, 面应变率显示出依兰—伊通、 敦化—密山断裂南端、 嫩江断裂带北端以及俄罗斯远东地区具有挤压特征, 其他地区表现为拉张特征。 中国与俄罗斯远东边界南端存在一个明显的最大剪应变率高值区。 ③ 扣除日本东北MW9.0大地震引起的松弛变形后, 总体上面应变率仍然表现为NW—SE向的拉张和NE—SW向的挤压, 面应变率最大值仍然位于依兰—伊通断裂和敦化—密山断裂南端、 第二松花江断裂带以及俄罗斯远东和中国边界最南段。 在依兰—伊通断裂、 敦化—密山断裂南端, 中国与俄罗斯远东边界南端的最大剪应变率高值区仍然存在, 表明这些地区应变积累较快, 并且一直在持续。 相似文献
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舒兰断裂带是东北地区著名的依兰—伊通断裂带的中段。本文从构造分析和历史发展的角度出发,阐述了舒兰断裂带的基本特征及其晚近时期新活动 相似文献
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《国际地震动态》2017,(9)
依兰—伊通断裂带是郯庐断裂带北段的重要组成部分,构成了我国东北地区规模最大的发震构造。不同于郯庐断裂带的潍坊—嘉山段和下辽河—莱州湾段,依兰—伊通断裂带的地震事件记录较少。自东三省有人类文字记载以来,该断裂带一直缺乏6级以上强震的历史记录。1973年有台网记录以来,该断裂带上迄今为止所记录到的最大地震发生在黑龙江省萝北县,震级为M_S5.8。因此,普遍认为它是第四纪早期活动断裂。最新研究结果表明,依兰—伊通断裂带的舒兰盆地和方正盆地存在全新世地表破裂的古地震遗迹,发生过7.0级以上强震,并且上次大震活动的离逝时间不长。这一结果改变了传统认识,同时也产生了诸多新的科学问题:(1)除了舒兰和通河2个全新世破裂段以外,是否存在其他的晚第四纪活动段?如果有,其晚第四纪以来的构造变形特征如何?(2)该断裂带的活动习性如何?是否存在分段特征?(3)该断裂带及其邻区的新构造变形特征如何?对我国东部的现今构造应力场有何启示?这些科学问题成为研究依兰—伊通断裂带及东北地区新构造与活动构造的最基础地球科学问题。因此,围绕这些科学问题,论文选取依兰—伊通断裂带作为研究对象,以活动断裂的分段研究作为主线,借助于遥感解译、野外调查、槽探与钻探、地震勘探、地震学和构造地貌等研究方法,从断裂带的不同段落在几何结构、构造地貌、活动习性和深部地球物理场的差异性等多个方面入手,综合、系统地研究依兰—伊通断裂带的晚第四纪构造变形和分段活动习性,力求科学地评价其未来强震危险性,并从区域构造角度探讨其地球动力学作用。通过本论文的研究工作,取得了如下主要成果和进展:(1)野外地质调查结果表明,该断裂晚第四纪以来活动强烈,具备强震的孕震能力和构造背景。该断裂至少发育舒兰、通河、尚志和汤原4个全新世活动段,及萝北、依兰、延寿和五常4个晚更新世活动段。这一结果从根本上改变了我们对该断裂"弱活动或不活动"的传统认识,对完善和补充东北地区的活动构造图像及开展强震危险性分析具有重要的参考价值和指导意义。(2)通过断裂带断错地貌填图和几何结构调查认为,断裂带几何结构分段特征明显。不同段的几何图像和运动性质存在明显差异,各段规模不等,多在平面上呈左阶斜列展布,但断裂的主体已不再沿袭原来的边界断裂活动,而是迁移到盆地内部。这暗示着依兰—伊通断裂带的现今活动具有新生性,处于新生阶段的生长期或幼年期。断裂带在空间展布上具有不连续性,表现为较为明显的分段特征。各段的走向、倾向、内部及两侧地质体岩性和沉积物厚度、断裂带组合形态、断裂带宽度和分支断裂以及横向构造的发育等方面都存在明显差异。断裂带各个段落沉积物厚度的差异比较明显,指示断裂带各段落运动性质和滑动速率所存在的差别;断裂带宽度的段落差异明显,段落之间存在明显的过渡区,宽度发生陡变;同时,研究发现断裂带的宽度与横向断裂的数量呈现出较为明显的正相关关系,宽度越大则横向断裂数量越多,宽度越小则横向断裂数量越少。断裂带数量的增加多发生于界限区,对应于断裂带宽度发生显著变化的位置。综合上述几何结构差异可将该断裂分为6个主段,即沈阳—昌图段、四平—吉林段、舒兰—五常段、尚志—方正段、方正—汤原段和汤原—萝北段,长度分别为120km、148km、140km、90km、120km和129km,相邻主段落之间的界限区长度分别为55km、23km、20km、14km和16km。(3)断裂带附近的地貌特征及河流水系形态分析结果表明,断裂带的构造地貌特征呈现出明显的分段特征。断裂带两侧的地形地貌起伏和断裂的几何展布存在一定的耦合关系。河谷坡降、河流弯曲度和纵剖面等地貌特征在不同段差异显著,而小尺度微观地貌的表现形式各不相同,规模不等,反映了断裂不同段的活动性存在差异。根据断裂带内部小尺度地貌的差别可将舒兰—五常段、尚志—方正段、方正—汤原段和汤原—萝北段这4个主段细分成8个亚段,即缸窑亚段、五常亚段、尚志亚段、延寿亚段、通河亚段、依兰亚段、汤原亚段和萝北亚段,长度分别为80km、51km、30km、55km、70km、30km、20km和104km。亚段界限区的长度分别为9km、5km、12km和13km,各亚段分段界限区对应着地形的突变区和明显的地形高差起伏差异。8个新活动亚段形成的微地貌表现形式各不相同,陡坎、线性槽谷、小水塘和小丘陵隆起等微地貌并存;地表破裂延伸长度不一,变化幅度为1.5~70km;陡坎微地貌高度不等,变化为1.0~4.4m;这些微地貌所发育的位置均位于上述主段的划分框架之内,没有突破主段的分段界限区,且较好地对应了8个亚段的划分结果。(4)通过典型点的地貌测量、年代样品测定、古地震探槽的揭露和历史地震考察,获得了该断裂晚更新世以来不同时间段的滑动速率,得到了断裂晚第四纪以来8个段落存在强震活动的证据。各新活动段除了具有相对独立的活动历史外,在晚更新世晚期和全新世晚期表现出丛集活动的特征。(5)地球物理勘探和航磁重力异常等深部探测资料表明,该断裂的地表分段结果在深部有较好的对应性。断裂各段活动历史不尽相同,控制的盆地形态差异显著,断裂不同段落的强震危险性存在分段性和不均匀性。对跨断裂带的地震反射剖面的研究表明,不同段落控制的沉积盆地具有显著不同的沉积演化差异,尤其表现在控盆断裂及其结构特征等方面。断裂带的6个段落分别控制了6个盆地的结构、沉积和演化过程,差异显著。沿断裂带走向的地震震中空间分布图像、布格重力异常和航磁异常等地球物理场也存在对应的分段差异。断裂带沿走向的地震震源深度分布结果,反映了不同段落地壳结构和断裂切割地壳深度的差别。综合来看,依兰—伊通断裂带存在层次分段的特征,几何结构分段、构造地貌分段、活动习性分段和深部结果具有较好的一致性,据此可将其分为6个主段和8个亚段两个不同的段落层次。主段的分段依据主要是综合分段结果,亚段的划分主要是依据微地貌和古地震的差别。但无论是亚段的规模还是亚段界限区的规模,分别都小于主段的规模和主段落分段界限区的规模。(6)断裂带的几何结构变异(宽度陡变、走向弯曲和阶区的发育)和横向构造的发育构成了断裂带分段界限区的最主要标志。此外,断裂带宽度和断层数量的变化、地貌的陡变等在分段界限区也较为常见。界限区的几何结构多比较复杂,而各段落的几何结构则相对比较简单。绝大部分的界限区均发育有断裂几何结构的变异和横向构造,构成了分段的几何障碍体。相对于主段而言,4个亚段界限区的标志相对比较单一,主要为几何变异和横向构造的发育,但其规模均小于主段界限区。(7)依兰—伊通断裂带及其邻区新生代期间广泛发育挤压变形构造。中强地震震源机制解和野外地质调查结果表明,以松辽盆地、依兰—伊通断裂带和大安—德都断裂带为代表的东北盆地群和区域性NE向断裂现今运动性质均表现出明显的逆冲挤压特征,表明东北地区处于近EW向主应力与近SN向主张应力的现代构造应力场环境。依兰—伊通断裂带西部的松辽盆地内部广泛发育挤压反转构造。盆地内部的大安—德都断裂带平面上呈左阶雁列展布的4段,剖面上表现为宽约20~30km的断褶变形带;地震反射剖面的综合解释结果表明,大安—德都断裂带新生代以来的构造变形表现为"断裂相关褶皱",最新活动时代为Q2早期。如果假定其反转变形起始时间为~65 Ma,并假定缩短速率固定不变,则大安—德都断裂新生代以来的缩短量约2.26km,缩短速率约0.03mm/a。未来短时间内该断裂难以积累大于MS7.0地震的能量。(8)新生代构造挤压变形在东北地区可能是多阶段的过程。位于松辽盆地边缘的依兰—伊通断裂带和盆地内部的大安—德都断裂带在新生代期间均经历了该挤压变形,形成了T02(~65 Ma)、Td(~23 Ma)、Ttk(~5.3Ma)和T01(~1.8Ma)4期明显的区域角度不整合界面,代表着该地区经历了至少4次强烈的幕式挤压变形。同时,该构造挤压反转可能是区域性的。三江、方正、汤原、伊通和渤海湾等东北地区一系列新生代盆地中均发生了同时期的挤压构造变形,并形成了相应的区域角度不整合界面。这指示东北地区新生代期间的区域构造应力场发生了重大改变,同时期的挤压缩短影响了整个东北地区的新构造变形,其动力学来源可能综合受控于西太平洋板块斜向俯冲和印度板块碰撞的远程效应。(9)位于松辽盆地边缘的依兰—伊通断裂带具备强震的孕育和深部背景。相反,位于松辽盆地内部的大安—德都断裂带,则只具备中强地震(M7.0)的构造背景。这暗示着松辽盆地作为独立的活动地块,其内部变形相对比较稳定,主要的构造变形和强震活动都发生在盆地的边界断裂带上。论文的研究内容和认识在一定程度上深入了我们对依兰—伊通断裂带及其邻区的新构造与活动构造研究,有助于我们认识该地区的地震活动背景,能为东北地区的防震减灾工作提供一点科学参考。 相似文献
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基于遥感技术研究依兰-伊通断裂带 总被引：8，自引：0，他引：8
郯庐断裂带是中国东部的大型走滑断裂, 在沈阳以北由一支分为两支: 依兰—伊通断裂带和敦化-密山断裂带。 利用遥感数据并结合DEM (数字高程模型)数据对郯庐断裂带北段的依兰-伊通断裂带进行了分析研究。 根据该断裂带的形态特征将其划分成三段(沈阳—开原段、 开原—依兰段、 依兰—萝北段)。 沈阳—开原段为单条断裂, 它分隔了下辽河平原和辽东山地; 开原—依兰段为双边不对称断裂, 两支断裂相向内倾形成地堑, 隔大黑山分隔了松辽盆地和那丹哈达岭; 依兰-萝北段断裂较为隐伏, 该段是小兴安岭和三江盆地的分界。 通过分析依兰—伊通断裂带对河流和其他断裂的错动情况, 进一步揭示了郯庐断裂带曾经历了早期左旋走滑和后期右旋走滑的历史。 另外还对伊通地堑进行了较为详细的描述及说明, 通过对其DEM作横向和纵向的剖面分析证实了其西北边界为主要控盆断裂。 相似文献
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依兰－伊通断裂依兰段的新活动特征及其构造演化 总被引：1，自引：1，他引：0
本文综合DEM数据、地形地貌剖面、钻孔及地层划分、浅层地震勘探、野外地质调查和典型地质剖面等资料,对依兰-伊通断裂依兰段的新构造活动进行了研究。结果表明,依兰-伊通断裂西支F1-1对小兴安岭东缘控制明显,地表陡坎微地貌相对比较发育,最新活动时代为晚更新世中晚期;东支F1-2控制了张广才岭的西缘,卫星影像线性异常不明显,地表陡坎微地貌不发育,浅层地震反射剖面所揭示的上断点埋深为45—50m,其最新活动时代为早更新世早期;中支断裂F1-3控制了低一级的地貌面,卫星影像比较清楚,地表发育高约1—2m左右的陡坎微地貌,最新活动时代为全新世。该断裂最新的活动性质表现为以右旋走滑运动为主,同时伴随有比较明显的逆冲运动分量。同时,综合前人研究结果和本次研究结果,可将依兰-伊通断裂依兰段新生代以来的构造演化划分为五个不同的阶段,即:古新世初期—古新世末期的左旋走滑挤压阶段、古新世末期—始新世中期的右旋走滑伸展阶段、始新世末期—上新世末期的右旋走滑挤压阶段、上新世末期—早第四纪的右旋走滑伸展阶段、晚第四纪的右旋走滑逆冲阶段。这一演化过程在东北地区可能具有较好的代表性。 相似文献
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关于郯庐断裂和东北南部主要断裂的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
利用东北地区航磁资料的新近编图和数据处理结果,结合重力和地质资料,本文探讨了郯庐断裂带的北延和依兰-伊通等东北南部主要断裂的关系。在晚太古代至早元古代郯庐断裂形成时,它向北延伸过渤海就止于鞍山,为另一东西向断裂所截。郯庐断裂由于后期的活动才使它越过东西向断裂继续向北伸展,形成了依兰-伊通断裂。依兰-伊通断裂切割地壳的深度和对两侧基底的控制作用都不如郯庐断裂中段强烈 相似文献
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郯庐断裂带北段的形成时间及其动力学特征(英文) 总被引：5，自引：0，他引：5
郯庐断裂带在中国东北地区延伸，切过辽河盆地东部坳陷后分为依兰－伊通、密山－敦化和四平－长春三条断裂。在依兰－伊通断裂带内利用４０Ａｒ／３９Ａｒ法测得断层岩（云母石英片岩）中黑云母单矿物的年龄为（１００±２．３）Ｍａ。同时测得断裂带内辉绿岩的Ｒｂ－Ｓｒ全岩等时线年龄（１００±５．９）Ｍａ，辉石的４０Ａｒ／３９Ａｒ坪年龄为１０５Ｍａ。从依兰－伊通断裂错开中生代花岗岩体、古生界地层、白垩系泉头组的露头对比，以及断裂带内应变测量等获得区内断层的走滑距离为４ｋｍ左右。断层切过下白垩统泉头组（１２２Ｍａ，Ｋ－Ａｒ法）并被上白垩统嫩江组所覆盖。这段走滑断层的活动对邻近盆地产生了影响，造成盆地中的反转构造。该走滑断层是在中国东部地区逆时针方向的旋转运动基础上形成的，并与俯冲的西太平洋板块及其引起的上地幔物质运动有关 相似文献
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本文基于日本GEONET的GPS观测资料, 对日本2011年9.0级地震的同震和震后形变过程进行了研究。 结果表明, 日本9.0级地震使中国大陆出现了显著的同震位移, 几乎对整个中国大陆都有影响。 位移量在中国东北地区最大, 接近甚至超过该地区的年运动速率。 震后1年观测到的形变基本上可由沿着断层面的蠕滑进行模拟, 粘弹松弛的贡献不大。 根据所得到的震后蠕滑模型, 震后1年形变所释放的能量等同于发生一个8.7级地震, 其影响主要在东部地区, 最大位移约为年运动速率的30%。 预测在未来2年, 该地震的影响范围将逐渐减小。 地震造成的粘弹松弛在未来50~100年的尺度上, 对东北地区有拉张效应。 日本9.0级地震整体上起到了卸载中国大陆在板块间挤压过程中所累积应变能的作用, 因此该地震发生后的几个月, 中国大陆东部的地震活动水平较震前明显降低。 相似文献
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Geotechnical engineering aspects of the catastrophic earthquake, which occurred in Japan on March, 11, 2011 and called Tohoku
earthquake are discussed. A review is presented of the first results obtained mainly by Japanese scientists based on records
of seismic networks of Japan K-NET, Kik-net and on GPS data. The basic concepts of seismic zoning in Japan and the location
of the Tohoku-oki earthquake on the seismic zoning maps are described, as well as models of the source process obtained by
various authors based on teleseismic data, strong motion data, GPS data, and tsunami observations. The recorded peak accelerations
and velocities and their correspondence to the current empirical attenuation curves are discussed. The records of the Tohoku
earthquake made by Japanese seismic networks K-NET, Kik-net and some others represent unique seismological material and the
most complete seismic database (including vertical array records) in the near-source zone of a strongest earthquake with magnitude
M
w
= 9. These data will be studied by seismologists all over the world for many years and, probably, they will answer many questions
of geotechnical seismic engineering. 相似文献
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四川地区地质构造复杂,地壳活动剧烈,为了深入揭示该区“Y”型构造区地壳1999年以来近20年的动态演化规律,基于1999—2017年7期GPS数据,解算各周期网格速度场、应变率场,研究地壳应变场演化过程。结果表明：①2008年以前的3期GPS速度场相对稳定,汶川地震后,速度场变化最大的龙门山断裂带由4.0—5.0 mm/a增至8.0—10.0 mm/a;②汶川震后,“Y”型构造区最大剪应变高值区出现在汶川以东,由2.0×10-8/a增到22.0×10-8/a;龙门山断裂带以SE或SEE向主压应变为主,变化速率约5.0×10-8/a—12.0×10-8/a,鲜水河断裂由震前NS向主拉应变转为震后EW向主压应变,安宁河断裂东侧由震前SE向主压应变6.0×10-8/a减至震后的2.0×10-8/a;面膨胀结果显示,由震前低密度梯度带瞬间变为平行于龙门山断裂带走向的高密度变化区,且存在以金川至都江堰、北川至青川为条带的2个正负交替过渡区;③汶川地震发生压应力释放后,该区SEE向压性特征又逐渐增强,且持续至2017年,释放了龙门山断裂带地壳内部SEE向压应力多年累积能量,但汶川地震对鲜水河断裂与安宁河断裂的整体运动状态则无明显触发作用。 相似文献
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使用GPS同震位移资料和远场P波记录,研究了1999年台湾集集地震震源破裂过程．根据地质构造和余震分布引入了一个由弯曲断层面构造的三段“铲状”断层模型．在使用静态GPS位移资料反演集集地震的断层破裂滑动分布时,由于集集地震断层北部近地表破裂的复杂性,在位错模型中考虑拉张分量对地表同震位移的贡献,可更好地同时拟合GPS观测资料的水平和垂向分量．而纯剪切位错弹性半空间模型和分层地壳模型都无法同时拟合水平和垂向GPS观测资料．在此基础上,同时使用静力学同震位移资料和远场地震波形记录,反演集集地震的震源破裂过程．结果表明,一种垂直于断层面的“挤压性”(负)拉张分量几乎集中分布于地震断层的浅部和北部转折处,而这一带地表破裂远较没有(负)拉张分量出现的南部断层复杂．“冒起构造”的数字模拟表明,这种在集集地震破裂转折处及北部断裂带广为出现的典型破裂造成的地表位移可以用具有负拉张分量(挤压)的逆冲断层更好地模拟．而这种负拉张分量(挤压)的分布正是地震破裂性质和几何复杂性的综合反映,震源破裂过程也显示北部转折处破裂在空间和时间上的复杂性.高滑区域与余震分布表现为负相关. 相似文献
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2011年3月11日, 日本海沟发生的9级地震造成重大人员伤亡, 受到社会普遍关注, 本文基于此次日本9级地震相关研究结果, 尝试从不同侧面分析此次地震的观测、 现象和认识, 主要包括如下几点: ① 此次地震发生在太平洋板块西北边界上日本海沟俯冲带上, 同震破裂可能存在深浅两个位错集中区, 较深的位错集中区位错量相对较小, 但历史上7级地震多发; 而较浅的位错集中区位错较大, 但历史上强震活动相对较弱; ② 基于GPS观测资料为约束的相关断层运动研究结果表明, 日本海沟断层运动背景以大范围稳定闭锁为主(闭锁区空间尺度与同震破裂尺度相当), 自2003年日本北海道8级地震后日本海沟地区断层运动开始出现扰动, 2008年以后有几次7级左右地震震后余滑分布明显比主震位错量要大, 之后分别于2008年和2011年观测到显著慢滑移事件, 最后分别于2011年3月9日和3月11日发生7级前震和9级主震, 震前日本海沟俯冲带断层运动变化过程比较清楚; ③ 可能是由于监测的原因, 传统上的前兆观测并未出现显著异常, 其震前异常主要为: 部分地震活动参数表明强震震源区震前应力状态相对较高、 区域地表运动速率的短期异常等; ④ 对于震源区物理性质的分析引起了更多的科学问题, 例如, 震源区介质物性是否与周边存在显著差异、 断层摩擦性质是否决定了发震能力和破裂过程、 震前断层运动是否存在预滑、 震前深部流体是否影响到震源区断层运动等。 他山之石可以攻玉, 希望本文对地震预测预报基础研究工作能起到抛砖引玉的作用。 相似文献
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为了研究与总结2008年5月12日汶川8.0级地震前GPS与跨断层资料反映的龙门山断裂带及其周边地区的运动、构造变形、应变积累演化过程,以及汶川地震临震阶段可能的物理机制,本文综合1999~2007期GPS速度场、1999~2008年大尺度GPS基线时间序列、1985~2008年跨断层短水准等资料进行了相关分析与讨论。结果表明:(1)GPS速度剖面结果显示,宽达500km的川西高原在震前有明显的连续变形,而四川盆地一侧和跨龙门山断裂带基本没有变形趋势,表明震前川西高原在持续不断地为已经处于闭锁状态的龙门山断裂带提供能量积累。(2)GPS应变率结果显示,震前龙门山断裂带中北段的NW侧EW向挤压变形明显,变形幅度从远离断裂带较大到靠近断裂带逐渐减小,而断裂带变形微弱;龙门山断裂带西南段周边形成了显著的EW向挤压应变集中区,应变积累速率明显大于中北段。(3)断层闭锁程度反演结果显示,除了汶川地震的震源位置闭锁相对较弱,且西南段有大概20km宽度断层在12~22.5km深度为蠕滑状态以外,震前整条龙门山断裂基本处于强闭锁状态。(4)大尺度GPS基线结果显示,跨南北地震带区域的NE向基线从2005年开始普遍出现压缩转折,反映NE向地壳缩短的相对运动增强。(5)跨断层短水准场地结果显示,震前年均垂直变化速率和形变累积率很低,表明断层近场垂向活动很弱、闭锁较强。通过以上分析认为,在相对小尺度的地壳变形中,震前龙门山断裂带深浅部均处于强闭锁状态,断裂带水平与垂直变形都很微弱,这可能经历了一个缓慢的过程,而且越是临近地震的发生,微弱变形的范围可能越大;在相对大尺度的地壳变形中,震前龙门山断裂带西侧的巴颜喀拉块体东部地区经历了地壳缓慢且持续的缩短挤压变形,为龙门山断裂带应变积累持续提供了动力支持。 相似文献
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Based on GPS velocity during 1999-2007, GPS baseline time series on large scale during 1999-2008 and cross-fault leveling data during 1985-2008, the paper makes some analysis and discussion to study and summarize the movement, tectonic deformation and strain accumulation evolution characteristics of the Longmenshan fault and the surrounding area before the MS8.0 Wenchuan earthquake, as well as the possible physical mechanism late in the seismic cycle of the Wenchuan earthquake. Multiple results indicate that:GPS velocity profiles show that obvious continuous deformation across the eastern Qinghai-Tibetan Plateau before the earthquake was distributed across a zone at least 500km wide, while there was little deformation in Sichuan Basin and Longmenshan fault zone, which means that the eastern Qinghai-Tibetan Plateau provides energy accumulation for locked Longmenshan fault zone continuously. GPS strain rates show that the east-west compression deformation was larger in the northwest of the mid-northern segment of the Longmenshan fault zone, and deformation amplitude decreased gradually from far field to near fault zone, and there was little deformation in fault zone. The east-west compression deformation was significant surrounding the southwestern segment of the Longmenshan fault zone, and strain accumulation rate was larger than that of mid-northern segment. Fault locking indicates nearly whole Longmenshan fault was locked before the earthquake except the source of the earthquake which was weakly locked, and a 20km width patch in southwestern segment between 12km to 22.5km depth was in creeping state. GPS baseline time series in northeast direction on large scale became compressive generally from 2005 in the North-South Seismic Belt, which reflects that relative compression deformation enhances. The cross-fault leveling data show that annual vertical change rate and deformation trend accumulation rate in the Longmenshan fault zone were little, which indicates that vertical activity near the fault was very weak and the fault was tightly locked. According to analyses of GPS and cross-fault leveling data before the Wenchuan earthquake, we consider that the Longmenshan fault is tightly locked from the surface to the deep, and the horizontal and vertical deformation are weak surrounding the fault in relatively small-scale crustal deformation. The process of weak deformation may be slow, and weak deformation area may be larger when large earthquake is coming. Continuous and slow compression deformation across eastern Qinghai-Tibetan Plateau before the earthquake provides dynamic support for strain accumulation in the Longmenshan fault zone in relative large-scale crustal deformation. 相似文献
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The northwestern section of the Zhangjiakou-Bohai fault zone starts in the west of Zhangjiakou, extending southeast through Huailai, Shunyi and Tianjin and entering into the Bohai Sea, with a width up to several tens of kilometers, narrow in the west and wide in the east. The Neogene-Quaternary has extended in the northwest and southeast direction, forming a large regional active structure. There are many earthquakes of magnitude 7 or above in the history on the Zhangjiakou-Bohai fault zone and it is also a strong earthquake activity zone in eastern China. Therefore, the modern tectonic activities of this fault zone have an important impact on regional seismic hazard, and are of great significance for earthquake prediction and disaster reduction.
In this paper, using the mobile GPS station observation data of 1999, 2007, 2009, 2011, 2013 and 2015, and with the rigid-linear elastic block motion model equation proposed by LI Yan-xing, the horizontal deformation rate and strain rate of the Zhangjiakou-Bohai fault zone of the five adjacent periods of 1999-2007, 2007-2009, 2009-2011, 2011-2013 and 2013-2015 were calculated, the tectonic activity characteristics and evolution of the fault zone were studied. The results show that in the five periods, the average deformation rate of the Zhangjiakou-Bohai fault zone is 1. 74mm/a, the left-lateral strike-slip rate is 1.59mm/a, and the compression rate is -0.59mm/a. The Zhangjiakou-Bohai fault zone is characterized by left-lateral strike-slip and compression on the whole, and the left-lateral strike-slip rate is greater than the compression rate at each period. The strike-slip rate is significantly greater than the compression rate, indicating that the activity of Zhangjiakou-Bohai fault zone is dominated by left-lateral strike-slip faulting with compression. The minimum principal strain rate of the Zhangjiakou-Bohai fault zone in the five periods varies from -12.06×10-9/a to -4.62×10-9/a, and the average minimum principal strain axis direction is N63.9°E, with little change in direction. The maximum principal strain rate varies from 1.55×10-9/a to 5.99×10-9/a, and the average maximum principal strain axis direction is N333.9°W, the direction does not change much. The strike of the Zhangjiakou-Bohai fault zone is NWW(the overall strike is calculated by N300°W), and the normal strain rate of the fault zone is -5.87×10-9/a(being compressional), and the shear strain rate is 12.70×10-9/a. The shear strain rate on the fault zone is about twice the value of the normal strain rate, and the shear strain rate of the fault zone is greater than the normal strain rate, which indicates the shear stress of the 5 periods of 1999-2007, 2007-2009, 2009-2011, 2011-2013 and 2013-2015 is relatively significant, suggesting that the fault plain is dominated by left-lateral shear stress. This suggests that the Japan 3·11 earthquake has little effect on the deformation strain of the Zhangjiakou-Bohai fault zone, and it does not change the nature of activity of the fault zone. The tectonic activity is still inheriting. Since the tectonic activity of the Zhangjiakou-Bohai fault zone has gradually decreased after the Japan 3·11 earthquake, the deformation strain evolution trend has gradually returned to a unified consistent state. Therefore, the deformation strain state of the Zhangjiakou-Bohai fault zone does not have the condition for strong earthquakes. 相似文献
20.
Based on the GPS velocity field data of 1999-2007 and 2011-2013,we used the least squares configuration method and GPS velocity profile results to synthetically analyze the dynamic evolution characteristics of crustal deformation in the Yunnan area before and after the Wenchuan earthquake. The dynamic evolution of GPS velocity field shows that the direction is gradually changed from the south in the southern part of the Sichuan-Yunnan block to the south-west in the southern Yunnan block and there is a clear relative motion characteristic near the block boundary fault zone. Compared with the GPS velocity of 1999-2007, the results of 2011-2013 also reflect segmental deformation characteristics of the block boundary fault zone. Southeast movement shows a significant increase, which may be related to crustal deformation adjustment after the Wenchuan earthquake. The dynamic evolution of strain parameters shows a pattern of "extension in the middle and compression at both ends" in the whole area and the distribution of deformation (shear, extension or compression) is closely related to the background motion and deformation characteristics of the main fault zone. Compared with the results of the period of 1999-2007, the extensional deformation zone of 2011-2013 is expanded eastward and southward. The compressional deformation of the eastern boundary (the Xiaojiang fault zone) of the Sichuan-Yunnan block is no longer significant, which is mainly concentrated in the northern section of the Xiaojiang fault zone and may be related to the post-seismic deformation adjustment of the Wenchuan earthquake. The GPS velocity profile results show that the left-lateral slip velocity of the Xiaojiang fault zone reduced gradually from north to south (10mm/a-5mm/a), and the width of the northern section is wider. The right-lateral slip rate of the Honghe fault zone is about 4mm/a, and the deformation width is wider. The dynamic results show that the Wenchuan earthquake has little effect on the deformation modes of these two fault zones. 相似文献