东北地区现今构造活动与地壳形变特征研究

论文摘要

地震可以在其近场周边地区造成同震位移,也可以通过介质的传递造成随时间变化的震后形变。自2011年日本东北大地震发生至今,中国东北地区的形变特征如何,是需要研究的科学问题。本文提取了2011年日本MW9.0地震后中国东北地区及俄罗斯远东地区的速度场以及中国东北和近场地区的震后位移,完成以下三个工作:（1）给出了中国东北地区在2011年日本MW 9.0地震后现今地壳速度场空间特征,并对中国郯庐断裂带北段即依兰伊通断裂和敦化密山断裂两侧在活动特征进行研究;（2）基于多尺度球面小波方法解算应变率场,并分析了其空间分布特征,同时研究了各GPS站对2011年日本东北Mw9.0大地震的震后松弛响应特征和背景形变场特征。（3）利用Pollitz（1997）粘弹球体位错理论,将2011年日本东北Mw 9.0大地震近场和远场GPS数据震后位移作为约束,利用配套计算程序对中国东北地区震后位移进行计算,优化了中国东北地区岩石圈弹性层厚度与地幔粘滞性因子。在速度场特征方面:若不扣除日本东北大地震的松弛效应,相对欧亚板块中国东北主体上表现为东南方向运动,在依兰-伊通断裂和嫩江断裂带之间,地壳表现为逆时针旋转,其它区域向东南方向运动,方向一致性较好,在敦化-密山断裂东侧速度大小明显增加。敦化-密山断裂和依兰-伊通断裂两侧拉呈现明显拉张,且两断裂南北拉张量差异明显,两条断裂的剪切运动不明显。在应变特征方面,面应变率显示出NW-SE向的拉张和NE-SW向的挤压,面应变率显示出依兰-伊通断裂南段、嫩江断裂带北端和俄罗斯远东东南部呈挤压状态。在依兰-伊通断裂、敦化-密山断裂南侧以及俄罗斯远东东南部最大剪应变率相对较大。各GPS测站对2011年日本东北Mw9.0大地震震后松弛的响应整体上表现为东南向运动,松弛形变量随震中距增加而减小。松弛效应的面应变率总体上表现为NW-SE向的拉张和NE-SW向的挤压,面应变率显示出依兰-伊通、敦化-密山断裂南段、嫩江断裂带北端以及俄罗斯远东地区具有挤压特征,其它地区表现为拉张特征。中国与俄罗斯远东边界南段存在一个明显的最大剪应变率高值区。扣除日本东北Mw9.0大地震引起的松弛变形后,总体上面应变率仍然表现为NW-SE向的拉张和NE-SW向的挤压,面应变率最大值仍然位于依兰-伊通断裂和敦化-密山断裂南段、第二松花江断裂带以及俄罗斯远东和中国边界最南段。在依兰-伊通断裂、敦化-密山断裂南段,中国与俄罗斯远东边界南段的最大剪应变率高值区仍然存在,表明这些地区应变积累较快,并且一直在持续。同时以2011年日本东北Mw9.0大地震引起的日本北部近场GPS和中国东北地区远场GPS观测结果为约束,并考虑震后余滑影响,将震后2.5-4.5年的位移视为完全由粘滞性松弛效应,利用Pollitz（1997）粘弹球体位错理论对GPS观测结果进行拟合,给出了东北亚岩石圈弹性层厚度和上地幔等效粘滞系数的最优解分别为35 km和6×1018Pa·s。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 于吉鹏

导师: 孟国杰

关键词: 年日本地震,中国东北,多尺度球面小波,应变率场,地幔粘滞性松弛

来源: 中国地震局地震预测研究所

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地球物理学

单位: 中国地震局地震预测研究所

分类号: P315

总页数: 65

文件大小: 5273K

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