汶川地震前龙门山断裂带闭锁程度和滑动亏损分布研究

利用1999—2007期GPS水平速度场数据,采用Defnode负位错反演程序估算了龙门山断裂在汶川地震前的闭锁程度和滑动亏损分布,结合龙门山断裂带附近地表水平应变率场结果,综合分析了震前地壳变形特征.反演结果表明,震前龙门山断裂中北段处于完全闭锁状态,闭锁深度达到21km(闭锁比例0.99)左右,垂直断层方向的挤压滑动亏损速率约为2.2mm/a,平行断层方向的右旋滑动亏损速率约为4.6mm/a.龙门山断裂南段只有地表以下12km闭锁程度较高(闭锁比例0.99),垂直断层方向滑动亏损速率约为1.4mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为4.6mm/a;在12～16km处闭锁比例约为0.83,垂直断层方向滑动亏损速率约为1.2mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为3.8mm/a;在16～21km处闭锁比例约为0.75,垂直断层方向滑动亏损速率约为1.1mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为3.5mm/a.在21～24km处整条断裂均逐步转变为蠕滑.上述反演结果与区域应变计算获得的龙门山断裂带中北段整体应变积累速率较低、南段应变积累速率较高相一致,均表明中北段闭锁程度高、南段闭锁程度稍低,该特征可以较好地解释汶川地震时从震中向北东向单向破裂现象.

川滇菱形块体东边界断层闭锁程度与滑动亏损动态特征研究

利用1999—2007期和2009—2013期中国大陆GPS速度场数据,采用DEFNODE负位错反演程序估算了川滇菱形块体东边界——鲜水河—安宁河—则木河—小江断裂带在汶川地震前后的断层闭锁程度和滑动亏损空间分布动态变化特征,讨论了汶川地震对该断裂系统的影响范围和程度,并结合b值空间分布和地震破裂时-空结果分析了断裂系统的强震危险段.结果表明,汶川地震前鲜水河断裂最南端为完全闭锁（闭锁深度25km）,中南段地表以下10~15km深度为强闭锁状态,中北段基本处于蠕滑状态;安宁河断裂最南端闭锁很弱,其余位置闭锁深度为10~15km;则木河断裂除最南端闭锁较弱以外,其余位置基本为完全闭锁;小江断裂在巧家以南、东川以南、宜良附近、华宁以北等四处位置闭锁较弱,其余位置为强闭锁.10年尺度的GPS速度场反演所得断层闭锁程度所指示的强震危险段,主要为鲜水河断裂道孚—八美段、安宁河断裂中段、则木河断裂中北段、小江断裂北段东川附近、小江断裂南段华宁—建水段,该结果与地质尺度的断层地震空区和30年尺度的b值空间分布所指示的危险段落具有一致性.汶川地震后断裂带远、近场速度分布和块体运动状态发生变化,这种区域地壳运动调整使得负位错模型反演得到的断裂带闭锁情况发生一定变化.汶川地震前后川滇菱形块体东边界平行断层滑动亏损速率均为左旋走滑亏损,且在安宁河断裂北端、则木河断裂中北段滑动亏损速率最大;除鲜水河断裂中南段与最南端和小江断裂东川附近以外,其余断裂震后滑动亏损速率均有所增加.垂直断层滑动亏损速率既有拉张亏损也有挤压亏损,且鲜水河断裂最南端由震前挤压转变为震后拉张,其余断裂除了安宁河断裂和小江断裂中段与最北端存在挤压滑动亏损速率外均为拉张速率.

芦山地震前龙门山断裂带闭锁程度与变形动态特征研究

利用1999—2007和2009—2011年中国大陆GPS水平速度场数据,采用DEFNODE(反演计算弹性岩石圈块体旋转、应变和块体边界断层闭锁或同震滑动的Fortran程序)负位错反演程序估算了芦山地震前龙门山断裂带的三维闭锁程度,并结合剖面结果分析了断层深浅部变形特征.GPS反演结果表明,1999—2007年,龙门山断裂中北段(闭锁比例为0.99)处于强闭锁(本文将闭锁比例大于0.97的称为强闭锁)状态;龙门山断裂南段地表以下深度16km内为强闭锁,深度16—21km处闭锁比例降低为0.62,深度21—24km处整条断裂逐渐转变为蠕滑状态.2009—2011年,即汶川地震后,龙门山断裂中北段处于震后蠕滑状态;龙门山断裂南段深度16—21km处闭锁比例降低为0.45,其它位置闭锁程度保持不变.GPS剖面结果显示,2009—2011年,即汶川地震后,龙门山断裂中北段为逆冲兼右旋走滑运动;而南段断层不能自由滑动、变形宽度较大.综合分析认为,汶川地震时,龙门山断裂南段并没有发生破裂,一直处于较强的闭锁状态,汶川地震的发生又加速了芦山地震的孕育进程;由于龙门山断裂带南段的闭锁深度较中北段浅,因此芦山地震较汶川地震强度低、震级小、破裂范围窄.

大凉山次级块体周边断层的闭锁特征

利用1999—2007期和2009—2013期中国大陆GPS速度场数据,采用DEFNODE负位错反演程序估算了大凉山次级块体周边断层——大凉山断裂、马边-盐津断裂、会泽-彝良断裂在汶川地震前后的断层闭锁程度和滑动亏损空间分布动态变化特征,并结合地震空区和b值空间分布等结果分析了这几条断裂带的强震危险性。结果表明,汶川地震对这3条断裂带的影响可能较弱,它们在地震前后闭锁程度基本一致,两期结果均显示大凉山断裂南段、马边-盐津断裂、会泽-彝良断裂(西南端除外)基本为完全闭锁;汶川地震前后3条断裂带的滑动亏损速率均较小,大凉山断裂以左旋滑动亏损为主,马边-盐津断裂具有很弱的左旋和挤压滑动亏损分量并在震后均稍有增强,会泽-彝良断裂以挤压滑动亏损为主、兼有右旋滑动亏损,汶川地震后其右旋分量消失。结合其他方法的研究结果,认为目前这3条断裂带仍具有较大地震发生的危险性。

陇西块体周边断层闭锁程度与滑动亏损特征研究

基于1999-2007年、2009—2013年两期中国大陆GPS水平速度场数据，使用DEFNODE负位错程序反演计算了汶川地震前后陇西块体周边断层——海原-祁连山断裂、六盘山断裂、庄浪河断裂和西秦岭北缘断裂的断层闭锁程度与滑动亏损动态空间分布，并讨论了汶川地震对块体周边断裂的影响和可能存在的强震危险段。结果表明，汶川地震后西秦岭北缘断裂中西段闭锁程度有所减弱、中东段闭锁程度有所增强，地震可能对其有一定影响；在汶川地震前后，其它断裂的断层闭锁程度没有发生明显改变，地震可能对其影响较弱。目前冷龙岭断裂、金强河断裂、庄浪河断裂、六盘山断裂、西秦岭北缘断裂中西段部分区域的闭锁程度较强，闭锁深度约为20-25km，结合地质尺度的断层地震空区等结果，分析认为上述断裂可能为地震危险段。汶川地震前后陇西块体周边平行断层滑动亏损速率中，除庄浪河断裂为右旋滑动亏损以外，其它断裂均为左旋滑动亏损；陇西块体周边垂直断层滑动亏损速率则均为挤压。

丽江—小金河断裂带现今闭锁程度与地震危险性分析

基于2009—2015年中国大陆GPS水平速度场数据,采用DEFNODE负位错反演程序计算了丽江—小金河断裂带的断层闭锁程度和滑动亏损速率特征,并结合小震精定位结果分析了该断裂带的强震危险性。结果表明,GPS水平观测值与模型值的拟合结果较好,小震分布与闭锁程度结果存在一定的相关性,丽江—小金河断裂的南段—中段南部(丽江—宁蒗)除最南端外基本完全闭锁,断层的滑动亏损速率也相对较大,该段落具有发生较大地震的潜在危险性;而中段中北部—北段闭锁程度要弱得多,尤其在断裂带的北段,闭锁程度很弱,除了南部有部分闭锁,其余地方无强闭锁状态,且在5 km左右深度处断裂基本由闭锁状态转化为蠕滑状态特征,断层的滑动亏损速率也相应很小,该段发生较大地震的可能性较小。

基于GPS资料研究红河断裂带现今闭锁程度与地震危险性

基于2009~2015年中国大陆GPS水平速度场数据,采用DEFNODE负位错反演程序计算红河断裂带的断层闭锁程度和滑动亏损速率特征,并结合小震精定位结果分析该断裂带的强震危险性。结果表明,GPS水平观测值与模型值的拟合结果较好,小震分布与闭锁程度结果存在一定的相关性,红河断裂的中段北部(南涧-墨江)基本完全闭锁,断层的滑动亏损速率也相对较大,该段落具有发生较大地震的可能性;红河断裂带其余段落闭锁程度较弱,尤其是断裂带的南段,在2~5km深度处基本由闭锁状态转化为蠕滑状态,断层的滑动亏损速率也相应很小,该段发生较大地震的可能性较小。