由跨断层连续形变资料分析新疆天山地区断层运动特征与地震活动的关系

摘要

本论文以新疆天山中东段地区跨断层定点形变连续观测资料为基础，进行动态分析和断层活动性研究，甄别和提取地震前兆信息，总结异常特征，初步提出了应用跨断层连续形变观测资料对天山中东段地区进行地震预报的方法和指标，计算出各断层的微量位移活动参数，确定了各断层的活动特征及活动方式的演变过程，并讨论了新疆天山中东段地区断层活动的综合特征以及该地区应力场的变化特点。 在收集整理各跨断层定点台站观测资料的基础之上，建立了新疆跨断层连续形变观测数据库。系统分析了各个跨断层定点台站的观测资料，应用多种分析方法对观测资料进行全时程扫描以发掘各种异常信息，包括断层闭锁、次波效应、反向异常、年变畸变等，结果表明，呼图壁水准断层闭锁现象尤为突出，地震通常发生在断层闭锁过程中或闭锁结束之后。阿克苏台以次波效应最为典型，独山子台水准则表现为反向异常，而克孜尔与库尔勒台年变畸变明显。在前人研究基础之上，本文运用“速率累加分析”方法提取断层运动速率异常，并初步提出了与之相应的预报方法和指标，通过对呼图壁、独山子、阿克苏三个台站观测数据的“速率累加分析”和震例检验，发现依据此方法提取出的地震前兆与震例有较好的对应性。 断层活动性计算采用年均值计算断层平均运动速率的方法，拟合出形变观测曲线在不同时间段的趋势线，为了使计算出的断层平均运动速率更能反映断层活动的时段差异性，需要对日均值曲线按年份进行分段，前人在处理此问题时一般采用经验性的人为划分，本文利用“滑移速率差值法”进行更科学更准确的划分。计算出各个分段的平均速率后，利用断层微量位移解算公式计算各断层的微量活动参数，进而分析其与地震的关系，并研究较大范围断层活动的总体特征。研究结果表明天山中东段的断层活动性差异较大，南天山中东段断层活动性差异很大，活动性最强的秋立塔格断裂黑孜段在该区，活动性最弱的柯坪断裂东段也在该区，北天山断层活动性差异不大，但旋性相反，此外，断裂活动有明显的阶段性特征，一是单条断层在时间进程中的活动强度，运动方式在不同阶段是不同的，二是天山地区的多条断层活动有趋势准同步转折的特点，在准同步转折前后往往有远区大震出现。本文还结合新疆地区钻孔应变观测、地倾斜观测的分析结果进行了对比，结果发现同一次地震前多种观测手段都可能有异常出现。 新疆天山中东段地区经过了十几年的跨断层形变观测，积累了大量的观测资料，但应用这些资料开展的断层活动性研究不多，本文将第一次揭示天山大区域断层微量活动的基本面貌，为天山断层微观活动性研究奠定基础。同时，本文的异常信息提取方法和断层活动性的计算分析对跨断层的理论研究是一个推动，对新疆地区地震预报起到积极的促进作用，具有实用价值。

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

第二章新疆地区地震地质概况及跨断层形变监测

第三章天山中东段地区跨断层形变监测资料处理及异常分析

第四章新疆天山中东段地区断层活动性研究

第五章结语

参考文献

致谢