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利用Envisat ASAR数据探讨渭河盆地断层现今的滑动速率

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地震地质 2020年第2期42卷 333-345页

作者：陈健龙张冬丽周宇中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

与板块边界的断层相比,块体内部的断层滑动速率较小,但仍具备发生大地震的潜力。渭河盆地历史上曾多次发生大地震,而盆地内一系列正断层长期的滑动速率却相对较低。文中以渭河盆地中部的口镇-关山断裂、渭河断裂和北秦岭断裂为例,利用... 详细信息

与板块边界的断层相比,块体内部的断层滑动速率较小,但仍具备发生大地震的潜力。渭河盆地历史上曾多次发生大地震,而盆地内一系列正断层长期的滑动速率却相对较低。文中以渭河盆地中部的口镇-关山断裂、渭河断裂和北秦岭断裂为例,利用合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)对盆地内断层现今的滑动速率进行研究和分析。搜集了欧洲空间局Envisat卫星161号降轨2003—2010年的32幅影像数据,通过ROI_PAC软件对渭河盆地的Envisat ASAR数据进行处理,得到98幅空间基线长度≤300m的干涉图,并从中挑选出质量较好的33幅干涉图用于后续的时序分析。使用π-RATE对33幅干涉图创建最小生成树网络(MST)并进行轨道误差校正、与地形相关的大气校正、去除参考相位和计算协方差矩阵等,获得渭河盆地中部3条主要断裂在7a内的平均滑动速率。结果显示,2003—2010年期间渭河盆地断裂的滑动速率较小,不超过2mm/a,其中口镇-关山断裂没有明显的形变信号,渭河断裂有约1mm/a的卫星视线向形变;西安市整体地表沉降速率在垂向上最大可达10mm/a。文中以稳定的鄂尔多斯地块为参考评估InSAR时序分析的精度,得到InSAR速率图的误差约为(-0.1±1)mm/a,证明了结果的可靠性。文中工作可为获取断层10a尺度的现今滑动速率提供重要的技术思路,继而为评估地震危险性以及危害性预测提供参考依据。

关键词：渭河盆地合成孔径雷达干涉测量断层滑动速率

利用重复地震估计龙门山断裂带周缘台网定位精度及断层深部滑动速率

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利用重复地震估计龙门山断裂带周缘台网定位精度及断层深部滑动速...

作者：孟真武汉大学

学位级别：硕士

青藏高原向东的挤压和华南地块的强烈阻挡产生强烈的隆升作用,形成了地质结构和演化历史都十分复杂的龙门山断裂带。2008年汶川Ms8.0级地震就发生在龙门山断裂带南段,造成了严重的人员伤亡和财产损失。汶川地震后,中国大陆南北地震带进... 详细信息

青藏高原向东的挤压和华南地块的强烈阻挡产生强烈的隆升作用,形成了地质结构和演化历史都十分复杂的龙门山断裂带。2008年汶川Ms8.0级地震就发生在龙门山断裂带南段,造成了严重的人员伤亡和财产损失。汶川地震后,中国大陆南北地震带进入了新的强震活跃期,龙门山断裂带周缘地震活动频发,数字化区域台网积累了大量的波形资料,可以用于分析龙门山断裂带的活动习性和地震危险性,重复地震作为天然的“地下蠕变计”,可以定量研究断层深部的变形,提供孕震深处的滑动信息而受到研究者的关注。同时,识别出的大量重复地震资料,也可以给出一个统计学上的整体性认识来评价区域地震台网定位能力。本文利用国家测震台网数据备份中心时间跨度超过7年的连续波形资料,设定至少三个台站记录的垂直分量波形互相关系数大于0.8的地震对为一组重复地震,通过波形互相关分析,在龙门山断裂带周缘识别出波形互相关意义上的“重复地震”2790次,构成2907组重复地震。假定“重复地震”间距很小(小于1 km),地震目录记录的重复地震对位置之差主要为地震台网的定位误差所致,基于此误差给出了龙门山断裂带周缘地震台网的定位精度估计:台网的水平定位精度较高,水平定位误差约为2.8km(2倍标准差),且西南段台网的水平定位精度优于中北段;垂直定位精度较差,垂直定位误差约为10km(2倍标准差),现有地震定位方法对震源深度的测定有待改善。对识别出来的重复地震加入严格的筛选条件,利用相对到时差进行地震重定位,得到19组同源重复地震和1组“四重地震”,基于重复地震的地震矩和重复地震复发间隔的关系获取了龙门山中北段06 km的孕震深度范围断层滑动速率为2.81.8 mm/a,且龙门山断裂带中北段不同孕震深度的断层滑动速率存在差异。

关键词：龙门山断裂带重复地震波形互相关台网定位精度断层滑动速率

基于GPS数据的粒子群算法反演断层三维滑动速率

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大地测量与地球动力学 2010年第2期30卷 40-42,48页

作者：刘杰张永志张秀霞王宏宇长安大学地质工程与测绘学院西安710054

将粒子群算法与位错理论模型相结合,利用青藏高原东北缘2001—2004年的GPS观测数据,对祁连山断层的三维滑动速率进行反演计算。结果表明,粒子群算法可有效地求解断层的三维滑动速率,其反演结果与地质等方法获得的结果具有较好的一致性。

关键词：位错模型粒子群算法反演断层滑动速率 GPS观测数据

GPS重力数据的粒子群算法联合反演断层三维滑动速率

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测绘科学 2011年第4期36卷 95-97页

作者：刘杰张永志长安大学地质工程与测绘学院西安710054

联合反演是解释地球动力问题的有力手段,本文利用近年来发展的新优化算法—粒子群算法结合位错理论模型,比较了模拟数值的联合反演与单一数据反演的结果。并采用青藏高原东北缘2001-2004年间的GPS数据,及2003-2004年间的重力数据,对皇城... 详细信息

联合反演是解释地球动力问题的有力手段,本文利用近年来发展的新优化算法—粒子群算法结合位错理论模型,比较了模拟数值的联合反演与单一数据反演的结果。并采用青藏高原东北缘2001-2004年间的GPS数据,及2003-2004年间的重力数据,对皇城-塔尔庄断层的三维滑动速率进行了附有相对权比的联合反演计算。结果表明,多种数据联合反演能更合理的把握运动特征。粒子群算法可有效地求解断层的三维滑动速率,该算法在大地测量反演中将有广阔的应用前景。

关键词：位错模型粒子群算法联合反演断层滑动速率 GPS和重力数据

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断层三维滑动速率反演的算法对比

大地测量与地球动力学 2015年第1期35卷 30-33页

作者：王宏宇刘杰山锋国家测绘地理信息局第一大地测量队西安市测绘路4号710054 西安培华学院西安市培华南路710125 陕西交通职业技术学院西安市文景路19号710018

将微粒群优化算法与位错理论模型相结合,采用模拟重力测量数据反演断层三维滑动速率,并比较了该算法与蒙特卡洛法和蚁群算法的反演结果。利用河西地区2001-2004年的GPS数据,对祁连山断层的三维滑动速率进行反演,并与蚁群算法进行比较。... 详细信息

将微粒群优化算法与位错理论模型相结合,采用模拟重力测量数据反演断层三维滑动速率,并比较了该算法与蒙特卡洛法和蚁群算法的反演结果。利用河西地区2001-2004年的GPS数据,对祁连山断层的三维滑动速率进行反演,并与蚁群算法进行比较。结果表明,微粒群优化算法可有效求解断层的三维滑动速率,收敛快、精度高。

关键词：位错理论微粒群优化算法反演断层滑动速率

青藏高原东缘中南部主要活动断裂滑动速率及其地震矩亏损

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地球物理学报 2014年第4期57卷 1062-1078页

作者：李煜航郝明季灵运秦姗兰中国地震局地质研究所北京100029 中国地震局第二监测中心西安710054

作为青藏高原南东向"挤出逃逸"的重要通道,青藏高原东缘中南部具有大型走滑断裂广泛发育和地震活动强烈而频繁的特征.本文使用线性球面块体模型理论,在前人活动地块研究的基础上吸收新近研究成果,建立研究区三维块体几何模型,使用1999—... 详细信息

作为青藏高原南东向"挤出逃逸"的重要通道,青藏高原东缘中南部具有大型走滑断裂广泛发育和地震活动强烈而频繁的特征.本文使用线性球面块体模型理论,在前人活动地块研究的基础上吸收新近研究成果,建立研究区三维块体几何模型,使用1999—2007年的GPS数据反演得到青藏高原东缘中南部主要活动断裂滑动速率.使用反演得到的滑动速率和最优断层闭锁深度估算了川滇菱形块体主要边界和其内部断裂的地震矩积累,并利用历史强震目录估算了地震矩释放,在比较两者差异的基础上得到了研究区地震矩亏损(未释放的地震矩)较大的断层和断层段,该结果可以作为研究区强震中长期危险性研究的参考.

关键词：青藏高原东缘中南部线性球面块体模型 GPS 断层滑动速率地震矩亏损

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侧向侵蚀相关的走滑断裂滑动速率计算新方法

地震地质 2014年第4期36卷 1020-1028页

作者：任治坤张竹琪陈涛王伟涛中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国地震局地壳运动监测工程研究中心北京100036

断层滑动速率是活动构造研究中的重要内容,是反映断裂活动性和地震危险性的重要参数之一.随着测年技术不断发展和测年精度大幅度提高,全新世甚至千年尺度和百年尺度的年轻地质体的位错也越来越多地被用于断层滑动速率计算.用走滑断裂带... 详细信息

断层滑动速率是活动构造研究中的重要内容,是反映断裂活动性和地震危险性的重要参数之一.随着测年技术不断发展和测年精度大幅度提高,全新世甚至千年尺度和百年尺度的年轻地质体的位错也越来越多地被用于断层滑动速率计算.用走滑断裂带上地质体实测年龄计算滑动速率,会受到2种因素影响：1）累积位移时间是否与所测地质体年代相符合;2）地质体位移形成过程中会受到侵蚀.在利用全新世地质体计算断层滑动速率时,应将侧向侵蚀的影响剔除.因此,文中提出1种计算走滑断层滑动速率的新方法——差值法.走滑断层上河流阶地演化与断层位错分析表明,在阶地拔河高度存在较大差异的情况下,可以利用阶地拔河高度与年龄按比例进行计算.此方法在一定程度上提高了所计算滑动速率的精度,但是需要至少有3级不同阶地的拔河高度、年龄以及位错信息.若阶地拔河高度近似呈等差排列,即各级阶地上侧向侵蚀量近似相等的情况下,利用高-低阶地累积位错量之差与对应阶地年龄差来计算滑动速率,可以在一定程度上减少上述2种因素对滑动速率的影响.应用差值法计算得到阿尔金与昆仑断裂的滑动速率为4.7～ 8.8mm/a,与前人获得的地质学滑动速率、测地学滑动速率、缩短速率以及强震复发周期结果一致.

关键词：全新世断层滑动速率侧向侵蚀差值法

利用GPS数据反演青藏高原东北缘主要活动断裂滑动速率

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地球科学（中国地质大学学报） 2015年第10期40卷 1767-1780页

作者：李煜航崔笃信郝明中国地震局地质研究所北京100029 中国地震局第二监测中心陕西西安710054

GPS测量可以提供高精度的时空图像,但前任对比研究尚未深入.通过使用线性球面块体模型理论,在前人针对活动块体研究的基础上,建立青藏高原东北缘地区三维块体几何模型.以1999—2007年的GPS水平速度场数据作为约束,反演得到青藏高原东北... 详细信息

GPS测量可以提供高精度的时空图像,但前任对比研究尚未深入.通过使用线性球面块体模型理论,在前人针对活动块体研究的基础上,建立青藏高原东北缘地区三维块体几何模型.以1999—2007年的GPS水平速度场数据作为约束,反演得到青藏高原东北缘的主要活动断裂长期滑动速率和广义海原断裂带的空间亏损滑动分布及其耦合变化.上述结果为青藏高原东北缘现今运动变形的动力学和强震中-长期危险性预测研究提供了约束和参考.

关键词：青藏高原东北缘线性球面块体模型 GPS 断层滑动速率

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利用GPS数据反演阿尔金断裂现今滑动速率

地震地质 2015年第3期37卷 869-879页

作者：李煜航王庆良崔笃信郝明王文萍秦姗兰中国地震局地质研究所北京100029 中国地震局第二监测中心西安710054

利用2009—2013年的GPS水平速度场,使用三维线性球面弹性块体模型,综合前人研究成果建立了阿尔金断裂及其邻区的三维块体几何模型,反演得到阿尔金断裂不同断层段和其邻区主要活动断裂的现今滑动速率。结果表明：阿尔金断裂柴达木盆地以... 详细信息

利用2009—2013年的GPS水平速度场,使用三维线性球面弹性块体模型,综合前人研究成果建立了阿尔金断裂及其邻区的三维块体几何模型,反演得到阿尔金断裂不同断层段和其邻区主要活动断裂的现今滑动速率。结果表明：阿尔金断裂柴达木盆地以南段左旋走滑速率为（7.8±0.2）mm/a,该段向北至肃北左旋走滑速率为（7.5±0.1）mm/a,肃北—昌马段左旋走滑速率为5.3-5.5mm/a,昌马以北段的左旋走滑速率仅有（1.0±0.4）mm/a。阿尔金断裂左旋走滑速率总体表现出从南向北减小的趋势,衰减主要集中在祁连山地区,并转换为这一地区明显的地壳挤压作用。

关键词：阿尔金断裂线性球面块体模型 GPS测量断层滑动速率