安宁河-则木河断裂带滑移速率的GPS反演

In this proposal, the latest GPS velocity in Sichuan-Yunnan area will be obtained by high-precision GPS data processing with GPS data between 1999 and 2011. Based on the viscoelastic model, the slip rate, recurrence interval, elastic-layer thickness, and relaxation time about Anninghe-Zemuhe fault zone will be inversed through Bayeasian estimation, by combining GPS velocity with geological results in this area.In the joint inversion, the influence of Daliangshan fault and Mabian fault will be considered simultaneously, so as to discuss about the velocity deficit from Xianshuihe fault to Anninghe-Zemuhe fault. Furthermore, the seismic risk and recurrence interval, the relaxation time and lower crust laminar flow model in this area, will be analyzed and discussed by the joint inversion.. Through the implementation of this proposal, it is of important significance to explore some scientific problems, such as the potential seismic risk in Sichuan-Yunnan area, the accommodation of Anninghe-Zemuhe fault zone on crust movement and deformation along the east boundary belt of the Sichuan-Yunnan block, and the lower crust laminar flow model and mechanical mechanism in southeastern Qinghai-Tibet plateau.

本项目拟通过对川滇地区收集到的1999-2011年间GPS资料的高精度数据处理，获得该区最新的GPS速度场。结合关于安宁河-则木河断裂带活动性的地质学成果，并基于粘弹性模型，利用贝叶斯估计方法联合反演该断裂带的滑动速率，以及复发周期、弹性层厚度和松弛时间等参数。在联合反演中，同时考虑大凉山断裂和马边断裂等平行断裂对安宁河-则木河断裂活动性的影响，进而探讨鲜水河断裂至安宁河-则木河断裂的滑移速率失衡问题。此外，利用反演得到的结果对复发周期与断裂带的地震危险性，松弛时间与下地壳层流模型进行分析和讨论。. 本项目拟开展的研究对探讨川滇地区潜在的强震危险性、安宁河-则木河断裂带在川滇块体东边界的地壳运动与变形的调节作用、以及青藏高原东南缘的下地壳层流模型及力学机制等科学问题都具有重要的意义。

安宁河-则木河断裂带，北接鲜水河断裂带，南邻小江断裂带，共同构成了川滇菱形块体的东边界，也是著名的“南北地震带”的一部分，成为川滇地区地震最频繁的活动断裂带之一。但之前的研究表明，鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂带上各断裂的走滑速率呈现明显的分段特征，鲜水河断裂（北段）与小江断裂（南段）的水平滑动速率较大，而中段的安宁河-则木河断裂的滑动速率较小，那么北段的滑移是如何经由中段而传递到南段的？.为了回答这个问题，本课题不仅仅只以安宁河-则木河断裂为研究对象，而是以其及其东边的平行断裂大凉山断裂及马边断裂为研究对象，考察平行断裂对安宁河-则木河走滑速率的分解等影响。为此，本课题主要研究了如下几个方面的内容：1）1999-2013年间高精度的现今川滇地区GPS速度场，其中考虑了2008年Mw 7.9级汶川地震在川滇地区造成的大的同震及震后效应的影响。2）基于贝叶斯估计方法反演断层的滑动速率。利用地表观测值获得地下断层的滑动速率是一个非线性反演过程，而非线性反演结果很容易受到初值影响，本课题利用贝叶斯估计对初值进行估计，进而优化非线性反演结果。.地震的同震形变与震后形变的模拟是本课题的重点和难点，也是获取断层准确的长期滑动速率的关键。在本课题的资助下，项目组利用手中掌握的资料完成了几个大的地震的同震及震后形变研究，包括2008年的Mw 7.9级汶川地震，2015年Mw7.5级阿拉斯加地震以及2001年Ms8.1级昆仑山地震。因此，本课题利用收集到的陆态网络工程I、II期资料（1999-2013年间共7期流动观测资料），扣除2008年汶川地震的同震和震后形变效应，获得了研究区域目前最新的现今地壳运动GPS速度场，在此基础上，利用贝叶斯估计方法反演了安宁河-则木河的现今滑动速率。.通过本课题的研究，项目组掌握了对具体地震造成的同震形变及震后形变模拟的计算过程，尤其是在计算区域速度场时可以去除地震所造成的影响，并利用所有站点的资料，这与之前获取速度场时将一些受地震影响较大的站点资料排除在外是有较大区别的。另外，课题的研究将对单一断层的研究扩展到复合断层的研究，有助于了解和探讨断层与断层间的相互作用和影响，并为判断隐伏断层的存在性问题提供了新的思路。