基于GNSS资料分析漾濞M_(S)6.4地震前应变时空演变特征

基于云南省内及邻区2009-2020年GNSS观测数据解算结果,在各个测点时间序列和速度场的基础上,采用克里金插值方法估计区域应变率场;以连续基准站时间序列为约束,获取漾濞M_(S)6.4地震近场区域的块体应变时间序列.分析发现:漾濞地震发生在前期最大剪应变高值区以及面应变高梯度带的张压转换区,发震的时间处于区域应变积累速率逐渐降低的过程之后.震中近场区域均以NW向断层的右旋走滑应变积累为主,且大多呈现持续增强趋势,与漾濞地震的发震断层走向及其破裂特征一致.震前震区东部块体出现了短期应变趋势转折及反向加速的异常现象,反映了应力-应变积累在接近临界破裂状态时的非线性调整.

云南地区GNSS应变场时空演化与地震事件关联分析

采用GAMIT/GLOBK软件对云南境内及邻区近400个GNSS测点1999~2018年的观测数据进行解算,在各个测点时间序列和速度场的基础上,采用克里金插值方法分时段估计该区域在1999~2004年、2004~2007年、2009~2013年、2013~2015年、2015~2018年共计5个时间区域应变率场;根据区域地壳面应变率和最大剪应变率的空间变化以及相应时段之后3年内的MS≥5. 0地震事件分布特征,分析发现:绝大部分震例发生在面应变高梯度带的张压转换区和最大剪应变高值区,可见研究区各个观测时段GNSS应变率场对后期1~3年内的中强震发生区域有一定的指示意义;以2014年盈江6. 1级、鲁甸6. 5级和景谷6. 6级地震为样本,建立监视块体获取应变时间序列,分析发现:地震前三个月左右均出现震中附近短期应变趋势改变、快速增强、转折的现象,这些形变异常变化或许反映了发震区应力-应变积累在接近临界破裂状态时的非线性调整,为地震短临预测尤其是时间要素的判断提供参考。

云南及周边地区GNSS数据处理方法优化

采用麻省理工学院开发的GAMIT/GLOBK软件,将2015年-2016年全球347个IGS站观测数据分七个子网解算,得到一个固定的参考框架来解算云南及周边地区的35个全球卫星导航系统(GNSS)基准站的坐标,测站坐标均方根误差水平方向在0.7mm以内,垂直方向在0.3mm以内,水平方向的坐标重复性精度在5mm以内,垂向坐标的重复性精度大多数在2.5cm以内;与在ITRF2014下解算的测站坐标、基线长度、水平速度场结果对比表明:测站坐标存在系统误差,水平方向上的差异在8.5mm以内,垂直方向上在3cm以内;基线长度差异在2mm以内,水平速度场在数值上存在毫米级的差异,方向上基本一致.

2021年漾濞6.4级地震前地壳形变分析

利用2019-05-20~2021-05-20云南及周边54个GNSS基准站观测数据,基于最小二乘配置法求取云南地区速度场、应变场,并结合2021-05-21漾濞6.4级地震近场、远场区域的GNSS基线长度时间序列,分析地震前地壳形变特征。结果表明,震前云南西边界SSW方向运动增强,沿怒江断裂带呈发散性运动状态,震中附近的近场速度值变化不大,区域速度场异常变化不明显;震前研究区整体面膨胀率值下降至原来的0.37倍左右,同时最大剪应变率、主应变率也急剧下降,说明震前区域地壳应变积累明显减弱,而震中位于张、压交替的零值线上。GNSS基线长度时间序列结果显示,震前地震近场区域的GNSS基线异常变化不明显,而远场区域的GNSS基线出现偏离长期背景的趋势异常变化,基线KMIN-YNYM在趋势压缩背景下反向加速拉张,背离趋势运动8.4 mm,基线YNLP-KMIN在趋势压缩背景下加速压缩,背离趋势运动6.4 mm,基线YNLP-YNDZ在趋势变形较平稳的背景下加速压缩,背离趋势运动8.1 mm,基线YNSM-YNLP在趋势拉张背景下加速拉张,背离趋势运动7.8 mm,可判断震前区域应力平衡状态被打破,诱发了地震。

云南GNSS时间序列共模误差提取与站点形变分析

在提取GNSS时间序列共模误差之前要剔除本地效应较强的站点,怎么剔除这些站点,并没有一个定量的准则,针对这一问题本文提出根据PCA结果与KEL结果对应的空间响应差值的2倍标准差来剔除异常站点;其次这些被剔除的站点时间序列里仍然包含有用的构造运动信息,而如何从本地效应强的站点时间序列里提取信息方面的研究还较少,因此本文通过KLE方法来去除本地效应的影响,然后利用小波变换和自适应卡尔曼滤波对去除本地效应后的坐标时间序列进行去噪处理,结合2018年通海5.0级地震,分析地震前站点形变信息。实验结果表明:本文中的方法为更准确地从GNSS时间序列中去除共模误差提供了参考,对更好地提取GNSS时间序列中的信息有借鉴意义。

基于GNSS应变时序的云南地区构造运动与地震事件孕震模式分析

基于2011年以来云南地区59个GNSS测站的连续观测资料,计算面应变异常网格变化的时间序列,结合异常格网所在区域的动力学和地质构造背景、断层活动特性及震源机制等对区域异常的时空分布特征及地壳形变异常与地震事件之间的关系进行综合分析,并以2013-08-28发生的5.1级德钦地震为例验证基于应变时序孕震分析方法的有效性。结果表明,在宏观分析区域面应变长期背景特征的基础上,基于区域断裂活动性质和应变时间序列分析探讨面应变短期异常与地震事件之间关系的分析方法具有一定的科学合理性,能够在地震发震前夕得到有效的预报信号。

最小二乘配置的云南区域形变与应变特征研究

针对根据陆态网络区域网联测资料来构建速度场复测周期长、不能连续地观测到地壳区域的形变与应变变化的问题,该文利用GAMIT/GLOBK软件解算2015—2019年云南区域45个连续运行GNSS基准站观测数据,得到云南区域在ITRF2014框架下的速度场,进一步获取云南区域整体旋转无基准的速度场,然后利用克里金插值方法对站点的速度进行插值,再利用最小二乘配置法求取云南区域应变场,实时动态地监测云南地区形变与应变变化。结果表明,站点的实测速度与拟合速度的残差大部分在1 mm以内(除1个站点残差为1.3 mm外),说明本文计算方法的有效性与可靠性。从获取的云南区域应变参数可以看出,云南区域面膨胀率总体呈现拉张与压缩相互交替的现象,说明云南区域地壳所受到的应力复杂,构造运动活跃,其中拉张应变最突出的地方在木里-盐源一带,压缩应变最突出的地方在通海-蒙自一带;云南区域最大剪应变主要有2个高值区,分别沿丽江-小金河、小江断裂带分布,其中最大剪应变高值区在昆明-通海一带,其他区域剪切应变积累低,说明剪切变形较弱。