基于连续GPS坐标时序的震后驰豫效应及断裂带无震蠕滑研究 ——以龙门山断裂带为例

论文摘要

龙门山断裂带在五年内连续发生了8.0级汶川大地震（2008.5.12）和7.0级芦山地震（2013.4.20）,再加上其特殊的地理位置,已经成为了地震研究的热点区域。在地震研究中,无震蠕滑有可能消除一个断裂带上的地震威胁,也可能积累应力能而触发地震。基于此,本文采用了布设于龙门山断裂带上盘和下盘的12个CORS站的20122015年的GPS坐标时序,来分析研究芦山地震后龙门山断裂带的震后弛豫效应和20122015年期间龙门山断裂带的无震蠕滑。震后弛豫效应和断裂带无震蠕滑的研究,对认识震后形变机制和了解断裂带的动力学过程以及无震蠕滑事件对地震发生的影响,都具有重要的理论意义和现实意义。本论文的主要研究工作有:（1）针对12个CORS站的原始GPS坐标时序,基于四分位数准则剔除了156个粗差数据,基于最小二乘准则拟合阶跃项101处,并采用三次样条插值法和多点三次样条插值法分别补齐了坐标时间序列中连续缺失少于3天的数据和连续缺失大于3天的数据。（2）针对预处理后的GPS坐标时序,本文基于极大似然估计法和BIC判别准则进行了最优噪声模型分析,并通过功率谱分析法验证拟合效果。结果表明各个测站不同方向的最佳噪声模型为白噪声+闪烁噪声,并以此模型对坐标时间序列进行拟合,剔除线性项、周期项、阶跃项。（3）通过主分量分析（PCA）对去除线性项、周期项、阶跃项后的三个方向坐标分量的残差坐标时间序列进行共模误差（CME）剔除。然后,针对滤波后的残差坐标时间序列,一方面选取离芦山地震震中较近的QLAI（邛崃）、SCTQ（天全）、YAAN（雅安）三个站的芦山地震震后坐标时间序列,基于最优单纯形法进行震后弛豫效应分析。另一方面对其直接进行时空响应分析,来研究龙门山断裂带无震蠕滑事件。研究结果表明:芦山地震的震后弛豫效应微弱,反映出龙门山断裂带的黏滞性系数较低,在建立站点坐标时间序列拟合模型时不需要考虑弛豫项改正;在20122015年期间,龙门山断裂带发生了两次无震蠕滑事件。龙门山断裂带的走向为NE-SW（北东-南西）,而无震蠕滑的运动方式为倾向滑移兼逆冲滑移,其滑移倾向为NW-SE（北西-南东）。2013年4月20日（芦山地震）前的无震蠕滑事件可能加速促发了芦山地震。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 主要研究内容
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 研究思路
•     1.3.3 论文技术路线
•   1.4 论文框架
• 第2章 GPS时序特征分析方法
•   2.1 GPS坐标时序模型
•     2.1.1 时间序列概念
•     2.1.2 时间序列的组成
•     2.1.3 时间序列模型
•     2.1.4 站点坐标时间序列拟合模型建立
•   2.2 HECTOR软件
•     2.2.1 HECTOR软件的功能和特点
•     2.2.2 AIC和 BIC信息标准
•     2.2.3 周期图法
•   2.3 噪声分析方法
•     2.3.1 功率谱分析
•     2.3.2 极大似然估计
•   2.4 主分量分析
•     2.4.1 主分量分析原理及计算
•     2.4.2 主分量时空响应分析
•   2.5 本章总结
• 第3章 高精度CORS站数据解算分析
•   3.1 数据源
•   3.2 GAMIT/GLOBK数据处理
•   3.3 GPS坐标时序预处理
•     3.3.1 粗差探测
•     3.3.2 阶跃项去除
•     3.3.3 数据插值
•   3.4 GPS坐标时序预处理效果分析
•   3.5 本章小结
• 第4章 芦山地震的震后驰豫效应
•   4.1 弛豫效应模型
•     4.1.1 指数弛豫效应模型
•     4.1.2 对数弛豫效应模型
•   4.2 提取震后位移时间序列
•   4.3 基于最优单纯形法的震后驰豫效应分析
•     4.3.1 最优化单纯形法
•     4.3.2 芦山地震的震后弛豫效应分析
•     4.3.3 震后弛豫效应的影响
•   4.4 本章小结
• 第5章 断裂带无震蠕滑特征分析
•   5.1 最优噪声模型分析
•   5.2 共模误差分析
•   5.3 龙门山断裂带无震蠕滑特征分析
•     5.3.1 时间响应分析
•     5.3.2 空间响应分析
•   5.4 本章小结
• 结论与展望
•   结论
•   展望
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 胡峻伟

导师: 余代俊,陈现春

关键词: 坐标时序,龙门山断裂带,震后弛豫效应,无震蠕滑

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学,地质学,地球物理学

单位: 成都理工大学

分类号: P228.4;P315

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000835

总页数: 71

文件大小: 6590K

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