断层滑动和转动与大地变形的向错-位错组合模型研究

The Source model of The fault play an important role in understanding the fault slip and rotation, nature phenomenon such as earthquake from surface geodetic observation data. In this proposal, a new model consist of dislocation and disclination model to describe non-uniform slip and rotation of the fault is proposed. The formulas to express the relationship between surface deformation and the fault slip and rotation are derived. In order to verify the volidity of the new derived model ,the surface deformation of the Xianshuihe fault and the Longmenshan fault in Sichuan province, China is computed by the model of slip and rotation. At the same time, the computed horizontal deformation by the model of slip and rotation is compared with those observed by GPS. The computed vertical deformation is compared with those observed by GPS, D-InSAR. The effects of non-uniform slip and rotation of the fault is analysed and discussed. On the other hand, the slip and rotation of the Xianshuihe fault and Longmenshan fault are inversed from GPS, D-InSAR data by using more than two optimize algorithms such as genetic algorithm to investigate space distribution of slip and rotation along the fault by the new derived model.

断层模型是根据大地观测数据来认识断层活动、了解地震等自然现象孕育、发展和发生过程的关键理论基础。本项申请通过建立一个考虑断层不均匀滑动和转动组合的断层模型，根据向错-位错理论导出该断层模型与地面变形的理论表示关系，并与现有的仅考虑断层滑动的位错理论模型进行对比分析。为验证该模型的有效性，将模型用于中国四川地区的鲜水河断裂、龙门山断裂等典型断裂与地面变形的计算研究，同时与相同断层的位错理论模型的计算结果、四川地区的GPS观测结果、D-InSAR观测结果等进行对比计算分析，探讨断层不均匀滑动与转动对地面水平变形和垂直变形的影响。另一方面，将四川地区的大地观测数据和同震变形数据，采用新得出的断层滑动-转动模型对鲜水河断裂、龙门山断裂结合遗传算法等多种优化算法分别进行无震和同震滑动与转动反演计算研究，以了解和认识四川地区不同断层在无震和同震过程的滑动与转动的空间分布特征。

断层模型是根据大地观测数据来认识断层活动、了解地震等自然现象孕育、发展和发生过程的关键理论基础。本项申请通过建立一个考虑断层不均匀滑动和转动组合的断层模型，根据向错-位错理论导出该断层模型与地面变形的理论表示关系，并与现有的仅考虑断层滑动的位错理论模型进行对比分析。为验证该模型的有效性，将模型用于中国四川地区的鲜水河断裂、龙门山断裂等典型断裂与地面变形的计算研究，同时与相同断层的位错理论模型的计算结果、四川地区的GPS观测结果、D-InSAR观测结果等进行对比计算分析，探讨断层不均匀滑动与转动对地面水平变形和垂直变形的影响。另一方面，将四川地区的大地观测数据和同震变形数据，采用新得出的断层滑动-转动模型对鲜水河断裂、龙门山断裂结合遗传算法等多种优化算法分别进行无震和同震滑动与转动反演计算研究，以了解和认识四川地区不同断层在无震和同震过程的滑动与转动的空间分布特征。通过4年的理论分析和实验计算，主要取得的成果有（1）断层转动能产生与滑动相同数量级的地表水平和垂直变形；（2）一些大的地震如汶川8.0级地震，发生过程中存在断层转动现象。项目发表标学术论文29 篇，2篇EI检索，22篇北大核心，5篇其它。培养毕业博士2人，硕士9人。