本文主要研究内容
作者郭浩（2019）在《板块边界断层区高精度地震定位和层析成像研究》一文中研究指出：地震是活动断层快速运动的产物,世界上绝大多数地震发生于主要的板块边界断层内。在大陆和海洋地壳内,断层可以处于震间闭锁状态从而不断地累积应力并最终产生大地震,也可以发生持续性的蠕滑并伴随小地震,或者间断性的滑动并伴随低频震颤事件。在俯冲带区域,不同深度的俯冲板块界面可能会发生地震、幕式震颤与慢滑移、无震蠕滑等不同断层行为。理解控制这些断层行为的断层区物理状态和力学性质对于理解常规地震和慢地震的物理机制以及地震灾害评估非常重要。本论文首先发展了三种先进的地震定位和层析成像新方法用于提高地震和震颤事件的定位精度以及断层区的速度模型分辨率,然后将新方法应用到三个不同的板块边界断层区帮助我们更好地理解了断层区的物性结构变化与不同断层行为之间的关系。本论文发展了三种基于地震体波走时的地震定位和地震层析成像新算法。(1)我们发展了一种三重差定位方法,可以提高地震和震颤事件定位精度。该方法通过联合使用台站对到时差(同一地震事件到两个台站的到时差)和双对到时差(两个地震事件到两个台站的到时差)数据可以同时提高事件的绝对位置和相对位置。(2)我们将三重差定位方法进一步发展为三重差层析成像方法来联合反演事件位置和速度模型,从而可以进一步改善事件位置精度,并同时确定高精度的地震源区的深部速度结构和源区以外的浅层速度结构。(3)我们发展了Vp/Vs模型一致性约束的双差层析成像方法。该方法通过利用S-P数据以及Vp/Vs模型一致性约束可以得到更可靠更高分辨率的Vp/Vs模型。我们使用合成和实际数据验证了这三种新方法的可靠性和实用性。美国和加拿大西海岸地震危险性评估中的一个关键性问题是我们对Cascadia大型逆冲断层上未来将会发生的大地震的破裂范围缺乏直接的观测或者物理约束。测地学模型显示,该俯冲板块的界面在大约20千米深度以内处于震间闭锁状态,30-50千米深度为幕式震颤和慢滑移事件(ETS)的发生区域,在闭锁区和ETS区之间存在一个过渡带。闭锁区累积的弹性应变能将会通过大地震的形式释放,但大地震破裂能否通过下方的过渡带还不清楚。我们通过分析布设在Cascadia最南端Gorda板块上的海底地震仪和陆地上的地震仪所记录到的地震数据,利用新发展的三重差地震定位和层析成像算法,得到了俯冲板块界面附近高精度的地震位置以及地震波速比模型。结果显示,从闭锁区到过渡带,板块界面附近的波速比存在明显变化。我们推测这种变化很可能与孔隙率和流体含量的变化有关。将我们的结果与一个最新的电阻率模型相结合分析,我们认为,闭锁区和ETS区具有高孔隙率和高流体含量,而过渡带的孔隙率要低一个量级。结合断层力学模拟的结果,我们认为板块界面附近的孔隙率和流体含量随着深度的变化反映了断层流变性的变化,浅部的孕震区和深部的ETS区之间的过渡带很可能是塑性变形区,因此未来大地震的破裂可能很难穿过过渡带,从而大大降低了该地区的地震危险性。位于东太平洋海隆的Gofar转换断层,在一些特定的区域能够每5-6年准周期地发生6级左右的地震,而这些大震的破裂总是不能穿过另外一些特定区域(称为破裂边界区)。与此同时,断层上小地震的分布也有明显的时空变化。为了更好地理解该断层上的地震行为,我们利用布设了一年的海底地震仪数据和新发展的波速比模型一致性约束的双差层析成像方法,得到了沿着断层走向的高精度速度模型。结果显示,断层区内不同尺度的物性结构变化可能控制了该断层上大震的孕育和破裂传播,以及小震的分布。6级主震发生在一个8千米长的凹凸体上,该凹凸体很可能是由较为完整的岩石组成,因此具有较高的强度。在该凹凸体的两侧存在着不同尺度的破碎区,这些破碎区可能富集流体,强度较弱,但这些破碎区能否停止主震的传播可能与它们的大小有关。此外,小地震的分布与断层结构的变化也存在一些明显关系。结合前人的研究,我们认为,沿着Gofar转换断层走向强烈的物性结构变化很可能控制着断层的力学性质和地震行为。近十多年来,在美国加州圣安德列斯断层深部广泛观测到了一种低频震颤事件。研究认为这种震颤事件的产生代表了断层深部的脆性滑动,很可能与较高的孔隙流体压有关。然而,流体的来源以及断层区中流体的分布情况尚不清楚。与此同时,许多震颤事件特征沿着和垂直断层走向方向存在明显变化,但其控制机制也不清楚。我们通过三重差定位和层析成像方法联合反演Parkfield地区的地震和震颤事件的地震数据,得到了 SAF中段在整个地壳内精细的地震剪切波速度结构,并同时改善了震颤事件的位置。我们的结果显示,震颤事件源区具有超低的速度异常,表明存在高孔隙流体压。我们的结果揭露了从上地幔顶部延伸到上地壳的流体通道,这些流体很可能源于断层东北侧下方的蛇纹石化的地幔楔物质的脱水。断层区孔隙流体压的变化可能控制了中下地壳内震颤事件和低频地震的各种特征以及上地壳断层的地震耦合分段性。
Abstract
de zhen shi huo dong duan ceng kuai su yun dong de chan wu ,shi jie shang jue da duo shu de zhen fa sheng yu zhu yao de ban kuai bian jie duan ceng nei 。zai da liu he hai xiang de ke nei ,duan ceng ke yi chu yu zhen jian bi suo zhuang tai cong er bu duan de lei ji ying li bing zui zhong chan sheng da de zhen ,ye ke yi fa sheng chi xu xing de ru hua bing ban sui xiao de zhen ,huo zhe jian duan xing de hua dong bing ban sui di pin zhen chan shi jian 。zai fu chong dai ou yu ,bu tong shen du de fu chong ban kuai jie mian ke neng hui fa sheng de zhen 、mu shi zhen chan yu man hua yi 、mo zhen ru hua deng bu tong duan ceng hang wei 。li jie kong zhi zhe xie duan ceng hang wei de duan ceng ou wu li zhuang tai he li xue xing zhi dui yu li jie chang gui de zhen he man de zhen de wu li ji zhi yi ji de zhen zai hai ping gu fei chang chong yao 。ben lun wen shou xian fa zhan le san chong xian jin de de zhen ding wei he ceng xi cheng xiang xin fang fa yong yu di gao de zhen he zhen chan shi jian de ding wei jing du yi ji duan ceng ou de su du mo xing fen bian lv ,ran hou jiang xin fang fa ying yong dao san ge bu tong de ban kuai bian jie duan ceng ou bang zhu wo men geng hao de li jie le duan ceng ou de wu xing jie gou bian hua yu bu tong duan ceng hang wei zhi jian de guan ji 。ben lun wen fa zhan le san chong ji yu de zhen ti bo zou shi de de zhen ding wei he de zhen ceng xi cheng xiang xin suan fa 。(1)wo men fa zhan le yi chong san chong cha ding wei fang fa ,ke yi di gao de zhen he zhen chan shi jian ding wei jing du 。gai fang fa tong guo lian ge shi yong tai zhan dui dao shi cha (tong yi de zhen shi jian dao liang ge tai zhan de dao shi cha )he shuang dui dao shi cha (liang ge de zhen shi jian dao liang ge tai zhan de dao shi cha )shu ju ke yi tong shi di gao shi jian de jue dui wei zhi he xiang dui wei zhi 。(2)wo men jiang san chong cha ding wei fang fa jin yi bu fa zhan wei san chong cha ceng xi cheng xiang fang fa lai lian ge fan yan shi jian wei zhi he su du mo xing ,cong 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fa sheng ou yu ,zai bi suo ou he ETSou zhi jian cun zai yi ge guo du dai 。bi suo ou lei ji de dan xing ying bian neng jiang hui tong guo da de zhen de xing shi shi fang ,dan da de zhen po lie neng fou tong guo xia fang de guo du dai hai bu qing chu 。wo men tong guo fen xi bu she zai Cascadiazui na duan Gordaban kuai shang de hai de de zhen yi he liu de shang de de zhen yi suo ji lu dao de de zhen shu ju ,li yong xin fa zhan de san chong cha de zhen ding wei he ceng xi cheng xiang suan fa ,de dao le fu chong ban kuai jie mian fu jin gao jing du de de zhen wei zhi yi ji de zhen bo su bi mo xing 。jie guo xian shi ,cong bi suo ou dao guo du dai ,ban kuai jie mian fu jin de bo su bi cun zai ming xian bian hua 。wo men tui ce zhe chong bian hua hen ke neng yu kong xi lv he liu ti han liang de bian hua you guan 。jiang wo men de jie guo yu yi ge zui xin de dian zu lv mo xing xiang jie ge fen xi ,wo men ren wei ,bi suo ou he ETSou ju you gao kong xi lv he gao liu ti han liang ,er guo du dai de 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xing yi zhi xing yao shu de shuang cha ceng xi cheng xiang fang fa ,de dao le yan zhao duan ceng zou xiang de gao jing du su du mo xing 。jie guo xian shi ,duan ceng ou nei bu tong che du de wu xing jie gou bian hua ke neng kong zhi le gai duan ceng shang da zhen de yun yo he po lie chuan bo ,yi ji xiao zhen de fen bu 。6ji zhu zhen fa sheng zai yi ge 8qian mi chang de ao tu ti shang ,gai ao tu ti hen ke neng shi you jiao wei wan zheng de yan dan zu cheng ,yin ci ju you jiao gao de jiang du 。zai gai ao tu ti de liang ce cun zai zhao bu tong che du de po sui ou ,zhe xie po sui ou ke neng fu ji liu ti ,jiang du jiao ruo ,dan zhe xie po sui ou neng fou ting zhi zhu zhen de chuan bo ke neng yu ta men de da xiao you guan 。ci wai ,xiao de zhen de fen bu yu duan ceng jie gou de bian hua ye cun zai yi xie ming xian guan ji 。jie ge qian ren de yan jiu ,wo men ren wei ,yan zhao Gofarzhuai huan duan ceng zou xiang jiang lie de wu xing jie gou bian hua hen ke neng kong zhi zhao duan ceng de li xue xing zhi he de zhen hang wei 。jin shi duo nian lai ,zai mei guo jia zhou sheng an de lie si duan ceng shen bu an fan guan ce dao le yi chong di pin zhen chan shi jian 。yan jiu ren wei zhe chong zhen chan shi jian de chan sheng dai biao le duan ceng shen bu de cui xing hua dong ,hen ke neng yu jiao gao de kong xi liu ti ya you guan 。ran er ,liu ti de lai yuan yi ji duan ceng ou zhong liu ti de fen bu qing kuang shang bu qing chu 。yu ci tong shi ,hu duo zhen chan shi jian te zheng yan zhao he chui zhi duan ceng zou xiang fang xiang cun zai ming xian bian hua ,dan ji kong zhi ji zhi ye bu qing chu 。wo men tong guo san chong cha ding wei he ceng xi cheng xiang fang fa lian ge fan yan Parkfieldde ou de de zhen he zhen chan shi jian de de zhen shu ju ,de dao le SAFzhong duan zai zheng ge de ke nei jing xi de de zhen jian qie bo su du jie gou ,bing tong shi gai shan le zhen chan shi jian de wei zhi 。wo men de jie guo xian shi ,zhen chan shi jian yuan ou ju you chao di de su du yi chang ,biao 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论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的郭浩，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于地震定位和层析成像论文,板块边界断层论文,断层行为论文,断层区结构论文,大型逆冲断层论文,转换断层论文,圣安德列斯断层论文,地震孕育与破裂论文,幕式震颤与慢滑移论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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