基于GPS和跨断层水准测量的关中地区现今地壳水平与垂直运动研究

论文摘要

关中地区及其周边地区位于鄂尔多斯块体南缘，是我国重要的构造变形和强震活动区之一。GPS和跨断层水准测量在区域地壳运动研究中的应用，可准确地获得板块运动的空间和时间信息，从而使得在短时间内获取某一地区现代地壳运动的水平和垂直运动场成为可能，也可以检验已有的地学模型。本文在广泛总结前人研究成果、经验并结合关中地区地质构造背景和地震特征的基础上，利用关中地区的GPS观测数据和跨断层水准测量数据对关中地区地壳水平运动和垂直形变进行了深入地研究，结果表明：（1）相对于榆林站点（D058），2001-2002年关中地区和鄂尔多斯块体南缘水平运动速率呈较为明显的南东向条带状变化特征，整体呈现不连续性逆时针旋转运动的特征；2002-2004年关中地区和鄂尔多斯块体南缘水平运动速率呈现较为明显的北东向条状带运动特征，仍然呈现整体不连续性逆时针旋转运动的特征；2004年-2005年关中地区和鄂尔多斯块体南缘GPS站点呈现分块式运动特征，不存在较明显的整体不连续性变化特征。（2）相对于彬县站点（JB08），关中地区中部的彬县-西安-蓝田一线存在一左旋剪切带，该左旋剪切带的北部与铜川-泾阳-临潼-渭南这一北西向小震条带有着较好的对应关系，可能是决定关中地区中部地震活动的主要因素；关中地区从整体上看，东部站点运动成规律性变化，运动速率大，约为6～7mm／a；中西部站点运动规律性不强，运动速率稍小。（3）2001年3月-2003年3月这个时段内，垂直形变等值线图比较有规律，均表现为自西北向东南（或自东南向西北）先沉降后上升再沉降的区域性垂直变化。（4）较长时间间隔的垂直形变空间分布比较平缓，垂直形变变化总体趋势是东高西低，随着观测时段的逐渐增大，区域垂直形变速率逐渐减少。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 前言
• 1.1 GPS定位和应用现状
• 1.1.1 GPS定位
• 1.1.2 GPS发展现状
• 1.1.3 GPS在研究区域地壳运动中的发展及现状
• 1.2 地壳垂直形变研究概述
• 1.2.1 地壳垂直形变方法—水准测量简介
• 1.2.2 地壳垂直形变概述
• 1.3 关中地区研究现状
• 1.4 本文的研究目的和意义
• 1.5 论文章节安排
• 第二章 关中地区地质构造背景及地震活动特征
• 2.1 关中地区地质构造背景
• 2.1.1 关中地区构造地貌类型
• 2.1.2 关中地区的断裂构造
• 2.2 关中地区地震活动特征
• 2.2.1 历史地震活动特征
• 2.2.2 现代地震活动特征
• 第三章 关中地区地壳运动观测与数据处理
• 3.1 数据处理中的相关问题
• 3.1.1 IGS跟踪站
• 3.1.2 国际地球参考框架（ITRF）
• 3.1.3 WGS-84与ITRF2000坐标系区别与转换
• 3.2 关中地区GPS观测与数据处理
• 3.2.1 关中地区监测概况
• 3.2.2 GPS数据处理
• 3.3 关中地区跨断层测量与数据处理
• 3.3.1 关中地区跨断层水准测量情况介绍
• 3.3.2 关中地区跨断层水准测量数据处理
• 第四章 关中地区现今地壳水平运动特征分析
• 4.1 关中地区整体水平运动特征
• 4.1.1 2001-2002年关中地区整体运动特征
• 4.1.2 2002-2004年关中地区整体运动特征
• 4.1.3 2004-2005年关中地区整体运动特征
• 4.2 关中地区内部相对运动特征
• 4.2.1 2001-2002年关中地区内部相对运动特征
• 4.2.2 2002-2004年关中地区内部相对运动特征
• 4.2.3 2004-2005年关中地区内部相对运动特征
• 4.3 速率变化等值线图反映的地壳运动特征
• 4.3.1 2001-2002年GPS站点速率等值线图反映的地壳特征
• 4.3.2 2002-2004年GPS站点速率等值线图反映的地壳特征
• 4.3.3 2004-2005年GPS站点速率等值线图反映的地壳特征
• 第五章 关中地区现今地壳垂直运动特征分析
• 5.1 单点垂直形变曲线反映的地壳垂直运动特征
• 5.1.1 大塬、广济和南大同场地
• 5.1.2 沣峪口、麻街场地
• 5.1.3 涧峪口、清河口场地
• 5.2 速率变化等值线图反映的地壳运动特征
• 5.2.1 等时段垂直形变演化特征
• 5.2.2 变长时段垂直形变等值线图
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢