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汾渭地震带中北部中强地震前的中等地震异常平静GPS汾渭断裂带近年观测获得的*剖面变形与应变积累分析,,,,张希蒋锋云唐红涛李瑞莎鹏贾(,)中国地震局第二监测中心陕西西安::GPS、,摘要利用年汾渭断裂带速度场观测资料研究了跨断裂剖面变形动态演化特性应变积累的。、:分段差异性以及汶川大地震等的可能影响结果表明近年来山西断陷带南段渭河盆地中东部应变积累相,、。对较快山西断陷带北端的蔚广盆地南缘断裂渭河断裂西段也存在一定程度应变积累汶川大地震影响相对明:、。,显年应变积累明显增强的有渭河断裂西段山西断陷带南段和蔚广盆地南缘断裂:关键词GPS剖面变形应变积累大震影响汾渭断裂带:文章编号:P:A中图分类号文献标识码)())),忻州又发生一次级地震这些地震的发生可能。是因为汾渭断裂带受到了汶川大地震的影响引言年以来陕西渭河盆地中东部至山西断陷带中南段汾渭断裂带即山西断陷带与陕西渭河盆地断有多处定点连续形变与流体前兆测项出现显著异,,裂区的总称其北起晋冀蒙交界地区南抵陕西,常使得地学工作者对汾渭断裂带的关注度明显,NENNE、EW关中由一系列近近向正断层构。,提高笔者利用年有较密集观测点以来至,,,成但也有一些段落兼走滑特性以右旋为主GPS年已积累年的水平运动速度场结果,,尤其是山西断陷带构成有史记载公元前年(:,),观测周期年年仍在复测中通过投、:以来汾渭断裂带共发生级地震次,、影计算研究跨断裂剖面变形的动态演化特性(,,,级地震次马宗晋苏怡之王进英,应变积累的分段差异性以及汶川地震等级大震,)。,张世民年月日距汾。的可能影响km渭断裂带最近处约的龙门山断裂带发生汶,川级大震后中国地震局第二监测中心等单位跨汾渭断裂带剖面变形计算方法与GPS,在震区及其周边作了观测结果显示大震对说明(,渭河盆地尤其是其西部影响明显张希等,a,b,a,b)。谈到剖面变形及其反映的应变积累特性张近两年多来汾渭:()()断裂带中小地震明显增多继年月日山培震等与张希等对汶川大震前GPS(),西原平级地震后年月日至年跨龙门山断裂选取剖面与长水准观测剖,月日短短个月里连续发生年月日面的变形分析都显示断裂两侧数十千米至一二、,,陕西高陵级年月日山西河津百千米范围内明显的位移差异变化越靠近断裂、级年月日山西阳高级与年、S“”位移变化量越小呈现一种类似或反S“”。。月日山西阳曲级地震年月日山西的形态特征通过考查断裂两侧一定范围内位移*:))收稿日期基金项目:年度陕西省科学技术发展计划项目汾渭断裂带地壳运动的非均匀负位错模拟与应变积累研“究”(JM)与国家自然科学基金项目汶川大震对应变积累的影响研究()共同资助“”中国地震局第二监测中心中国地震局第二监测中心年度地震趋势研究报告GPS图各分时段相对欧亚板块水平运动矢量图(a)::c):(b)(年年(d):e):(年年年FigVectorsofGPShorizontalmovementrelativetoEurasiaPlateduringseveralperiods(a)(b)(c)(d)(e)地震研究卷,相对变化与曲线形态可以估计跨断裂处能量积。,聚的基本特性要做到这一点断裂两侧站点不、。能太少数量也要均衡汾渭断裂带及其周围积:、累有中国地壳运动网络工程项目年:、:、:年年年:个分时段及年总时段相对欧亚板块的()。,水平运动速度场结果图如图所示笔者、尽可能选取两侧站点多且站点数比较均衡的主(a:e、,要断裂分个区条断裂段其中的山西、、断陷带南段包含罗云山霍山山前太谷和平遥),km,GPS断裂向两侧各扩展约求取其内站,GPS点相对断层线垂向距离及速度投影计算所得)。(剖面各时段与总时段位移动态演化情况图,鉴于汾渭断裂带断裂深度基本为一二十千米其(构造活动影响到地表的位移变化范围有限两侧),GPS各几十千米再考虑该断裂带两侧站点布、,设周围其它断裂分布的实际情况故在断裂两km。侧各取约范围分析研究是比较可行的、、:对本文的计算方法图图作如下说明GPS图站点与选取剖面分布GPS()水平运动速度投为将相对欧亚板块FigDistributionofGPSstations,影至平行于断裂走向与垂直于走向的法线方向andchosensections。所用断裂段应该是直线段实际断裂构造不完全,,笔直只能用直线段近似或分段近似故图中线,“”右手规则的定断层走向与倾向是遵循即伸,GIS段为实际断裂分布它们由基于的地震预报分,,、出右手手心向上五指方向为断层走向方向Mapsis“Tab”析系统软件中中国断层文。拇指即指向断层上盘鉴于计算时将断裂两侧站,件绘制与图有关的断裂段倾向见图相应文(、)点正东正北向速率按平行于走向和垂直于,字叙述黑色粗线段为对选定断裂直线近似后的,走向两个方向投影不管上盘取在断裂左侧还是。剖面断层段至于包含数条小断裂而且也不够整,(右侧计算时走向角度值与正北向顺时针夹,齐的山西断陷带南段是本文需要了解其两侧变)、(),角起点下盘最远处会相应变化故即使选,,形差异与应变积累特性的重要段落但其两侧定断层段两侧还有平行断裂而且倾向不同也不GPS、,,站点太少不适合逐条计算只能简化为一会影响选定断层段两侧一定范围内挤压或拉张,。条直线段分隔两侧站点其倾向取多数断裂的倾右旋或左旋的差异特性:具体计算步骤如下寻找剖面选取范围,向最终目的是计算其两侧一定范围内块体间总()GPS,n图中虚线框所围区域内站点假设有,。体变化差异对其它断裂段也是如此,(x,y),、个其高斯投影坐标为相应正东正北GPS,()水平运动速度投影分平行于走向ii(u,v),i=,…,n向速度值为计算各站点与断()。和垂直于走向的法线方向两个分量图图中ii,,层直线段的垂向距离判断其在断裂的哪一侧,、横坐标为相对断层垂向距离定义下盘为负上),、以区分上下盘下盘站点垂向距离再乘以盘为正纵坐标为所有站点投影后速率减去下盘(进而寻找下盘距断层段垂向距离绝对值最大即最远站点的速率所得相对位移变化平行于走向的),距断层最远的点作为位移变化起点即基准点,,分量规定正值变化反映左旋走滑负值则为右,针对每个站点求速度投影平行于走向和法线,旋走滑垂直于走向即法线方向的分量规定正(p,q),p=usin()vcos(),方向分量其中φφ、。,值变化反映压性负值则表示拉张此外还规iiiiiiikm,q=)ucos()vsin(),i=,…,n,()范围可能跨过数条接如上所述φφ这里的φiiiiii“”,、为按右手规则断层走向与正北向顺时针近于平行的断裂其不同倾向对张压性分析无夹角。GPS影响而水平运动速度投影到不同的断裂其用每个站点速度投影分量分别减去基准点速度,两侧变化曲线却存在差异所以本文选择两侧站,。投影分量值即得到相对位移变化分量值(a)、(b)、(c)、图渭河断裂西段剖面渭河断裂中东段剖面山西断陷带南段剖面(d)(e)恒山北麓断裂剖面和蔚广盆地南缘断裂剖面的变化(、、。:图中纵细线横细线分别表示断层位置位移变化零值线蓝色虚线表示年剖面变化、、万博lol竞猜:、:、:红色绿色紫色虚线分别表示年剖面变化:)黑色粗实线表示年即最长时间尺度的剖面变化FgSectonvaratonatthewesternsegmentWeofhefracture(a),atthemdde)easternsegmentiiiiiilofWeihefracture(b),atthesouthernsegmenthaofnxiSfracture(c),atthenorthernamrginfaultofHengshan(d),andatthesouthernarmgnfautofWeguangBasn(e)ilii地震研究卷:),:、(点较多站点数相差不大的条断层段图年年两盘右旋差异弱于,、、:,通过剖面变化计算希望能找到差异变化较大年年尤其后一时段右旋变化明显。:加速断裂两侧法线方向年的相对变、S“”能够呈现一种可能与应变积累有关类似::,化反映弱压性年时段较“S”。或反型的变形特征、(年时段压性差异减弱断裂附近略微反向由上):、:(研究区内年),:一时段的压性转为拉张年该断裂段、:、:GPS年年年个时段、、、、:,,(压性明显年则出现相反的拉张特性站点速度分别于()。GAMITGLOBK,不排除是受汶川大震调整负影响的可能年观测了期利用软件处:,)年总时段反映右旋兼弱压性变化有理获得相邻时段的速度场结果均方根差均值分。,一定程度应变能积累总体来看昆仑山口西巨、、、mma,:别为而,震与汶川大地震对其均有影响这种影响可能以mma,年总时段站点速度均方根差均值仅也,(b)、调整为主所得结果与张希等库仑应力没有出现断裂某一侧均方根差都大而另一侧都。变化计算结果一致,,小的情况加上本文所用方法属于线性计算计,跨山西断陷带剖面变形分析算前还剔除个别均方根差很大的站点笔者认为(,山西断陷带南段稷山榆次段以北西倾、所获得的跨断裂剖面变化曲线的拉张或挤压左,c,km,为主图断层段长度约断裂两侧共。旋或右旋趋势特征是有意义的GPS),、个站点由南至北包含罗云山断裂霍山、、),山前断裂太谷断裂平遥断裂右旋走滑明显跨汾渭断裂带剖面变形与应变积累::(年右旋走滑略弱于年不分析),排除受昆仑山口西级大震弱调整影响跨渭河断裂剖面变形分析::,年右旋走滑略增年断裂附近(,,a,渭河断裂西段宝鸡武功段南倾图两盘差异微弱而断裂两侧法线方向相对拉张特km,GPS断层段长度约断层两侧共个站::,、、年年性也非常清晰)、点在汶川大震前及近年略微有点左旋但:,:年个时段变化基本稳定、:,上下两盘差异微弱年上盘相对下,年断裂两盘差异明显增强比走滑分量改变,盘差异量值大增右旋变化显著而法线方向两,。明显汶川地震的影响总体为正近年来最长,盘差异总体变化也较稳定并以拉张为主相对走、(时间尺度右旋拉张差异均明显至少:、:,:mma),,滑分量明显年年总体与构造背景一致总体反映应变积:,(。拉张年略微反向由上一时段的拉累特性),:张转为挤压年该断裂段恢复拉张变山西断陷带北段五台山北麓断裂走滑特征不、,(),:、:、化速度剧增上盘相对下盘最远处最大变化量显著图略年年mma,:达是年总时段两盘速度差:、:年年个小时段呈现波。、,异的倍总体上该断裂段剖面变形以拉张变化为动右旋变化稳定两盘差异偏小法线方向两,,:,主与地质活动背景一致反映了一定的应变积累盘差异也如此只有年拉张增强总,。特性近年最长时间尺度两盘速度差异变化约体上应变积累并不快而与其平行的恒山北麓断(d,,km,mma、裂图北西倾断层段长度约断裂受汶川大地震影响显著应变积累加,()GPS)速与万永革等两侧共个站点右旋变化要比五台山北麓的库仑应力变化计算结,(。断裂明显一些但应变积累总体不高汶川大地果一致,、(,震对其有些扰动影响波动性增强但正负影响渭河断裂中东段武功华县潼关段南),,b,km,尚难确定法线方向变化分量也是如此昆仑山倾图断层段长度约断裂两侧共、(口西大地震调整影响汶川大地震影响正影响GPS:),个站点右旋特征清晰年总时),略微明显也比五台山北麓断裂明显总体上:mma:,段两盘速度差异为左右:)、,,(()年右旋拉张略占优势与构造背景一张希等型的特征较张培震等,km致但长时间尺度剖面变化远没有山西断陷带南估算的汶川大地震前跨龙门山断裂数十至。mma。段乃至渭河断裂显著长度的剖面变化最高近的差异速度略快、山西断陷带北端晋冀蒙交界区附近的蔚广、山西断裂带北端的蔚广盆地南缘断裂渭河断裂(,,e,,盆地南缘断裂蔚县附近北西倾图断层西段也存在一定程度的应变积累断裂两侧差异km,GPS:mma)段长度约断裂带两侧共个站点变化达左右其它段落变化相对稳,:。走滑方向波动明显尤其是在年法定年昆仑山口西级大地震对部分段落,()线方向变化分量以拉张为主要特性量值较走滑有弱松弛调整影响而年汶川级大,,:,:,量明显与构造背景一致尤其是年地震的影响更为明显和普遍年应变。:(),拉张差异大幅增强总体来看年垂积累明显增强可能包含促进影响的有渭河断mma,、、直于断裂走向两侧的拉张差异也接近存裂西段山西断裂带南段北端的蔚广盆地南缘。(,在一定程度的应变积累阳原盆地北缘断裂图断裂等但也不排除包含该次大震部分孕震信息,:)、的可能性有些段落年就增强或张压略长时间尺度走滑方向两盘差异不大只有:。。年右旋为主的波动加剧法线方向两特性转换其它段落显示出不同程度的扰动影响。,、、盘差异也是如此弱于蔚广盆地南缘断裂阳高近两年多来陕西高陵山西河津阳曲忻州发(),天镇断裂图略的剖白变形与应变积累情况与生的级以上地震位于晋陕交界及其附近阳高,,阳原盆地北缘断裂相似汶川大震也可能对其造地震则位于山西断裂带北端以西这些地震均发。、成扰动影响生在应变积累相对明显且受汶川大地震影响的,、。需要补充说明的是由于五台山北麓断裂区域或其附近、:阳原盆地北缘断裂阳高天镇断裂在::(年期间剖面变化偏弱多数断裂参考文献M,,:,,马宗晋地震与断裂关系的讨论中国活动断裂北京地),,年即汶川大震期间扰动变化增强限于篇幅本震出版社文略去相应剖面图对恒山北麓断裂只给出苏怡之,王进英汾渭地震带的地震活动性,J,,内陆地震,:、:、:年年年剖面变():)。,化事实上本文所获得的仅是一种观测资料所,,,万永革沈正康盛书中等年汶川大地震对周围断层的,反映的年间的剖面位移变化与长期地质资料,J,,,():)影响地震学报,,,张培震闻学泽徐锡伟等年汶川级特大地震孕育、,显示的构造活动特性量值可能一致也可能存,J,,,():)和发生的多单元组合模式科学通报,在差异但本文计算结果至少表明汾渭断裂带拉J,,,张世民汾渭地堑系盆地发育进程的差异及其控震作用()、(张即正断为主兼走滑右旋占多的基,():)地质力学学报)数,,aGPS张希崔笃信蒋锋云基于观测的汶川地震参数反演与。本特性与地质背景一致,J,,,():)库仑应力变化分析地震研究,,,bM结论与讨论张希崔笃信张四新等地形变观测揭示的汶川级S,J,,:,():地震同震响应与影响武汉大学学报信息科学版):,就年年的长时间尺度而言汾,,,张希王庆良唐红涛等汶川地震孕震背景与同震变化的铲,渭断裂带应变积累速度总体偏慢但其中的山西,J,,,():)形断层位错模拟地球学报()、断陷带南段稷山榆次段渭河盆地中东部,,,a张希王双绪张晓亮等昆仑山与汶川强烈地震对青藏块()武功华县潼关段即晋陕交界及其附近地,J,,,():体东北缘地壳运动及应变积累的影响地球学报),区应变积累速度相对较快两盘变化差异,,,bGPS张希张晓亮张四新等青藏块体东北缘近期水平运:mma,mma,甚至达到以上剖面变化曲线,J,,,():)动特征与汶川大震影响地震研究大体上表现出可能与应变积累有关的类似反S“”地震研究卷AnalysisontheSectionDeformationandStrainAccumulationoftheFenWeiFactueBeltObsevedbyGPSinRecentYeasrrrrZHANGXi,JIANGFengyun,TANGHongtao,LIRuisha,JIAPeng(TheSeconMdontorngandAppcatonCenter,CEA,Xan,Shaanx,Chna)iiliiiiiAbstractUsingvelocityfielddataobservedbyGPSfromtointheFenWeiFractureBelt,westudythefeaturesoftheyndamicevolutionofthecrossfractsureectiondeformation,thedifferenceofstrainaccumulationbetweenfracturesegm,enandtstheopssibleinfluenceoftheMWenchuanEarthquakeonBtheeltThereSsultshowsthatinrecentyears,thesouthernsegmentofhtahenxiSFractureandtheiddmleeasternWeiheBasindisplayedrelativelyfasterstrainaccumulation,thesouthernmarginfaultoftheWeiguangBasinandthewesternsegmentoftWheeihefracturealsoexistedstrainaccumulationtosomeextentAllthesevariationobviouslyresultedfromtheWenchuanEarthquakeFromto,thestrainaccumulationincreasedinthewesternsegmentoftheWeiheFractur,ethesouthernsegmentofhtahenxiSFractureandthesouthernaultinfthemarginoftheWeiguangBasinKeywods:GPSsectiondeformationstrainaccumulationinfluenceofgreatearthquaketheFenrWeiFractureBelt

  1620年,著名的“五月花”号船满载被迫害的清教徒到达美洲,但随即他们遭遇寒冬,在印第安人的帮助下,移民们度过困难,为感谢印第安人的真诚帮助,便诞生了感恩节。

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