川滇块体东边界地壳形变特征及断裂活动研究

论文摘要

川滇块体位于青藏高原东南缘,地质构造复杂,地震活动频繁。青藏高原物质向东挤出和阿萨姆角NEE方向持续楔入造成川滇块体侧向挤出滑移,使得川滇块体东边界成为晚第四纪构造运动活跃和强震频发的地区之一。因此,研究川滇块体东边界构造活动性质、应力积累和释放、断裂闭锁程度和地震活动规律等具有重要意义。本文在川滇块体及东边界地质构造背景、主要断裂活动、地震活动等资料的基础上,利用川滇块体东边界2009-2017年GPS速度场资料和1985～2018年跨断层短水准资料,研究了川滇块体东边界地壳运动方式、形变特征及断裂活动特性,并结合1970～2018年在该区及周边地区发生的Ms≥3.0地震活动资料,综合分析了川滇块体东边界地壳形变特征与地震活动的关系。研究主要得到了以下初步结论:（1）基于2009～2017年相对欧亚板块的GPS水平速度场资料,分析了研究区水平形变特征,结果表明:研究区GPS水平运动场及应变场的大小和方向发生变化。以东边界为界,水平运动速率由西侧点位26.55mm/a减小到东侧2.48mm/a,方向从北部的E、SEE向南逐渐偏转为SE、SSW向。水平方向应变率结果显示汶川地震对川滇块体东边界区域变形具有一定的控制作用,主应变在NW-SE向挤压和SW-NE向拉张变形增强,最大剪应变值域以条带形式展布在东边界,并在鲜水河断裂道孚-石棉段、安宁河-则木河-大凉山断裂构造区和小江断裂宜良-建水段反映出相对高的应变积累背景和地震危险性。为进一步研究该区域的水平形变模式,以华南块体为参考基准获得研究区水平形变场,结果表明川滇块体受到东边界动力因素和下地壳物质流的影响,呈现出北部向北运动、南部向南运动的格局,并以东边界为界东、西两侧左旋运动速率差异约（1.12～3.54）mm/a。（2）基于1980～2018年跨断层水准资料,分析了研究区断裂垂直形变动态特征,结果表明:川滇块体东边界断裂垂直活动存在较大差异。鲜水河断裂在1980～2018年间垂直活动剧烈,应力持续积累至今;安宁河-则木河-小江断裂在1990～2010年间垂直活动可能处于“闭锁”状态,汶川地震后打破断裂停滞蠕动趋势,在2010～2018年间开始新的活动迹象,应力积累持续增强,同时小江断裂在2014～2018年可能存在“闭锁”特征,应加以关注。（3）基于1970～2018年Ms≥3.0地震活动资料,分析了研究区活动构造与地震活动的关系,结果表明:汶川Ms8.0地震后,可能引发川滇块体东边界2009～2018年Ms4.0以上中强地震的活跃,深部介质构造环境显示川滇块体东边界地震活动分段特征显著,呈现出活动断裂交汇处断层间复杂的相互作用,与本文获得2009～2018年三维地壳运动结果相符合。进一步分析汶川地震后断裂应变积累和地震危险性可知,相比1999～2007年的GPS水平运动场结果,汶川地震后安宁河-则木河断裂变形宽度最大,闭锁程度最高,地震活动危险性也较高,鲜水河断裂中南段和小江断裂南段地震活动危险性相对较低。（4）综合分析地壳形变特征与地震活动的关系表明:鲜水河断裂中南段、安宁河-则木河-大凉山断裂构造区和小江断裂南段地震危险性进一步增加,应加以关注。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•   1.2 国内外研究现状分析
•     1.2.1 GPS地壳形变研究现状分析
•     1.2.2 跨断层地壳形变研究现状分析
•     1.2.3 川滇块体东边界地壳形变研究现状分析
•   1.3 主要研究内容
•   1.4 主要技术路线
•   1.5 本章小结
• 2 川滇块体东边界地质构造与断裂活动特征
•   2.1 研究区域的选取
•   2.2 研究区地质构造
•   2.3 研究区主要断裂
•     2.3.1 鲜水河断裂
•     2.3.2 安宁河断裂
•     2.3.3 则木河断裂
•     2.3.4 大凉山断裂
•     2.3.5 小江断裂
•   2.4 块体模型原理
•   2.5 模型参数检验
•   2.6 本章小结
• 3 基于GPS速度场研究川滇块体东边界地壳水平运动
•   3.1 研究区GPS水平速度场运动特征
•   3.2 研究区地表水平应变场运动特征
•   3.3 基于区域参考框架下的GPS水平形变速度场
•     3.3.1 块体模型拟合速度差分析
•     3.3.2 基于区域参考框架下的GPS水平形变运动特征
•   3.4 本章小结
• 4 基于跨断层水准资料研究川滇块体东边界断裂活动
•   4.1 跨断层短水准测量
•   4.2 跨断层水准资料概况
•   4.3 水准数据资料处理方法及流程
•     4.3.1 水准数据处理方法
•     4.3.2 水准数据处理流程
•   4.4 断裂垂直形变时空变化特征
•   4.5 断裂垂直活动特征
•     4.5.1 鲜水河断裂垂直活动特征
•     4.5.2 安宁河-则木河断裂垂直活动特征
•     4.5.3 小江断裂垂直活动特征
•     4.5.4 研究区域垂直活动特征综合分析
•   4.6 本章小结
• 5 川滇块体东边界地壳形变特征及地震活动综合分析
•   5.1 研究区地质构造与地震活动的关系
•     5.1.1 研究区地震活动时空特征
•     5.1.2 震源深度与活动构造的关系
•   5.2 汶川Ms8.0 地震后断裂带应变能积累特性研究
•     5.2.1 跨断层GPS水平剖面计算
•     5.2.2 汶川地震后断裂应变积累和地震危险性
•   5.3 川滇块体东边界地壳形变特征与地震活动的关系
•   5.4 本章小结
• 6 结论和展望
•   6.1 论文的主要结论
•   6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
•   附录一：攻读硕士学位期间发表的学术论文
•   附录二：攻读硕士学位期间申请的软件著作权
•   附录三：攻读硕士学位期间申请的发明专利

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 曾致

导师: 姜友谊,胡亚轩

关键词: 川滇块体东边界,水平运动,应变积累,断裂活动,地震危险性

来源: 西安科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地球物理学

单位: 西安科技大学

分类号: P315.725

总页数: 67

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