基于D-InSAR技術(shù)的地震形變場(chǎng)數(shù)值模擬及斷層活動(dòng)性研究.pdf

1、隨著地球科學(xué)的發(fā)展，數(shù)值模擬方法越來越多的應(yīng)用于地震成因和前兆機(jī)理，以及地震形變等研究領(lǐng)域中。地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性、地球介質(zhì)的不均勻性，以及巖石物理性質(zhì)的多樣性等，給使用數(shù)值模擬方法準(zhǔn)確研究地震形變和應(yīng)力演化帶來了困難。為了解決這一難題，研究學(xué)者們開始致力于研究更加貼近實(shí)際的模型和更加先進(jìn)的數(shù)值模擬方法，這些模型和方法越來越多的應(yīng)用于研究地震形變場(chǎng)、發(fā)震斷層產(chǎn)狀、地表構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的動(dòng)態(tài)演化和遷移過程。
　　本論文的主要研究工作和貢獻(xiàn)如下

2、：
　　1）詳細(xì)總結(jié)了地震地球物理學(xué)問題中數(shù)值模擬技術(shù)理論模型的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展，通過分析與歸納傳統(tǒng)地殼介質(zhì)模型中存在的限制，證明了粘彈性半空間分層模型研究的必要性以及在地震形變監(jiān)測(cè)中的適用性。重點(diǎn)歸納了震源理論原理、地殼介質(zhì)本構(gòu)關(guān)系以及震后形變機(jī)制等，并對(duì)本文采用的數(shù)值模擬方法的基本原理、計(jì)算流程等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的分析與研究。
　　2）本文在計(jì)算中假設(shè)了4種地殼介質(zhì)模型：(1)彈性半無限空間地殼模型并且不考慮重力作用的影

3、響；(2)彈性半無限空間地殼模型并且考慮重力的影響；(3)粘彈性分層地殼模型并且不考慮重力作用的影響；(4)粘彈性分層地殼模型并且考慮重力作用的影響；在上述四種模型下分析粘彈性分層和重力對(duì)正斷層、逆斷層和走滑斷層基本斷層錯(cuò)動(dòng)引發(fā)地震地表形變和應(yīng)力分布的影響，最終確定粘彈性半空間分層模型，并考慮重力影響；最后在這個(gè)模型下得到了不同發(fā)震斷層模型同震形變和應(yīng)力的分布特征，預(yù)測(cè)了震后若干年形變和應(yīng)力的變化，以及高程和局部大地水準(zhǔn)面變化，分析了斷

4、層活動(dòng)性。
　　3）地震案例選取了2008年當(dāng)雄地震和2010年玉樹地震。當(dāng)雄地震發(fā)震斷層性質(zhì)為正斷層兼少量右旋分量，地震造成羊易盆地沉降0.3m，震后年平均沉降速率最大為5-6mm/a；同震形變數(shù)值模擬結(jié)果和D-InSAR觀察結(jié)果對(duì)比，殘差為0.028m，驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可靠性；玉樹地震同震最大位錯(cuò)達(dá)0.5m，地表水平位移滑動(dòng)速率最大為0.0081m/a，發(fā)震斷層具有左旋走滑的動(dòng)力學(xué)特征；形變場(chǎng)垂直位移基本為四象限分布，幅度最大