分析不同地球模型对地震同震形变和反演结果的影响

摘要

本研究将利用基于不同地球模型的位错理论,分析地震同震形变和地震反演结果,讨论不同地球模型差异带来的影响.在同震形变分析中，首先给出理论上的地震破裂模型，利用均匀半空间位错模型、水平层状介质位错模型、均质球型位错模型和层状球型位错模型进行正演计算，计算地震引起的同震水平和垂直形变量分布。考虑到实际地震破裂模型多样性，对不同深度、不同震级以及不同类型的地震破裂模型产生的同震形变场进行了分析，分别得到地球球形曲率和地球层状构造对同震形变计算结果产生的影响，探讨不同地球模型位错理论的适用性。在地震断层反演结果分析中，使用的形变数据主要分布在断层的近场范围，地球曲率对反演结果的影响较小，同时由于基于球体位错理论地球模型的计算难度等问题，研究中只针对基于均匀半无限空问位错理论和水平层状介质位错理论地球模型开展了形变反演中地球介质非均匀性的影响分析。首先通过模拟计算，分析了均匀半空间位错理论和水平层状介质位错理论对走滑型地震和逆冲型地震反演计算结果产生的影响，然后以2001年昆仑山口西Ms8.1级地震为例，利用GPS观测到的同震形变数据，对地震断层面上的滑动分布分别进行反演计算，并进行比较。模拟计算和实际震例的反演结果表示，利用水平层状介质位错理论和均匀半空间位错理论反演地震破裂模型的结果存在比较明显的差异，尤其是最大滑动量发生明显的变化。