川滇地區(qū)部分連續(xù)GPS測點(diǎn)形變異常分析

1、    川滇地區(qū)部分連續(xù)gps測點(diǎn)形變異常分析    周海濤+陳兆輝+朱爽+周偉+沈小七摘要：通過對川滇地區(qū)連續(xù)gps測點(diǎn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在寧南地區(qū)存在一定的形變異常，而跨斷層水準(zhǔn)資料也顯示有同樣的異常。安寧河斷裂、則木河斷裂周邊連續(xù)gps測點(diǎn)運(yùn)動速率相對于小江斷裂北段有一定的差異。綜合分析寧南地區(qū)及其周邊地區(qū)的跨斷層水準(zhǔn)測線、連續(xù)gps測點(diǎn)運(yùn)動差異、歷史地震活動性、b值、重力場變化特征等資料，認(rèn)為在寧南及其周邊地區(qū)可能存在一定的應(yīng)力積累，在則木河斷裂與小江斷裂交匯部位及其南部可能存在一定的應(yīng)力積累。關(guān)鍵詞：連續(xù)gps測點(diǎn)；跨斷層水準(zhǔn)；地震活動性；川滇地區(qū)

2、：p315727：a：1000-0666（2017）01-0094-060前言川滇地塊位于青藏高原的東南緣，東鄰穩(wěn)定的華南塊體，西部受到印度板塊與歐亞板塊對接碰撞且持續(xù)向北推擠引起的青藏高原物質(zhì)向東側(cè)逃逸作用的影響，構(gòu)造背景十分復(fù)雜。該地塊是由甘孜玉樹斷裂帶、鮮水河斷裂帶、安寧河斷裂帶、則木河斷裂帶、小江斷裂帶、紅河斷裂帶、龍?bào)磫毯髷嗔褞Ш徒鹕辰瓟嗔褞У葒薜牟环忾]菱形地塊；川滇地區(qū)gps觀測臺站和跨斷層測線分布比較密集，歷史大震資料豐富，活動斷裂定量研究程度較高，有利于分析對比研究。以往的研究利用不同資料，從不同的角度和尺度對川滇塊體及其周邊區(qū)域震源特征、構(gòu)造應(yīng)力特征、地殼運(yùn)動特征、地震活動

3、性等問題開展了一系列研究和討論（唐紅濤等，2013；羅鈞等，2014；賈鵬等，2012；王虎等，2014；張效亮等，2010；付虹等，2015；宋成科等，2015；余大新等，2014）。gps連續(xù)站資料能提供連續(xù)的測點(diǎn)位移情況，可以直觀地展現(xiàn)區(qū)域內(nèi)地殼運(yùn)動狀態(tài)，進(jìn)而為區(qū)域地震地質(zhì)研究工作提供支撐和依據(jù)。本文在分析川滇地塊gps連續(xù)站資料的基礎(chǔ)上，找出相對異常測點(diǎn)進(jìn)行分析，并結(jié)合其他資料分析其應(yīng)力積累情況。1gps連續(xù)站scnn測點(diǎn)異常情況gps連續(xù)站scnn測點(diǎn)位于四川省寧南縣內(nèi)，將其與位于攀枝花市的gps連續(xù)站scpz測點(diǎn)組成一條基線，該基線跨過安寧河斷裂（圖1）。連接該基線的2個gps連續(xù)

4、站位于基巖場地之上，穩(wěn)定性相對更好（夏峰等，2014）。從圖2可以看出，2015年23月該基線出現(xiàn)了相對較大幅的形變異常，先是大幅伸長，然后轉(zhuǎn)為大幅縮短，經(jīng)分析認(rèn)為，其原因是scnn測點(diǎn)的異常運(yùn)動引起了基線的異常（圖3）。從圖3中可以看出，scnn測點(diǎn)在2015年6月之后南向運(yùn)動顯著加速，而東向運(yùn)動明顯減速，出現(xiàn)了明顯的轉(zhuǎn)折異常。四川省地震局相關(guān)技術(shù)人員對scnn測點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場考察，在測點(diǎn)及其周邊未發(fā)現(xiàn)有環(huán)境影響或其它干擾因素，可能是構(gòu)造運(yùn)動造成了scnn測點(diǎn)的異常變化。地震研究40卷第1期周海濤等：川滇地區(qū)部分連續(xù)gps測點(diǎn)形變異常分析為了更加清晰地了解scpz-scnn基線的異常變化，將sc

5、pz和scnn測點(diǎn)的時間序列進(jìn)行對比（圖4），scnn測點(diǎn)的南向運(yùn)動幾乎停止，導(dǎo)致基線的快速伸長，而2015年6月之后，該測點(diǎn)的快速南向運(yùn)動又導(dǎo)致基線的快速縮短。分析認(rèn)為其原因可能是川滇塊體在順時針旋轉(zhuǎn)過程中，在寧南地區(qū)受到阻礙，但在寧南地區(qū)所在的則木河斷裂南段又不容易積累能量，突破阻礙后，寧南地區(qū)scnn測點(diǎn)快速向南運(yùn)動。2新湯家坪跨斷層測線異常情況在scnn測點(diǎn)東部約4 km處有一條新湯家坪跨斷層測線，采用光學(xué)水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測（郭寶震等，2015），該跨斷層水準(zhǔn)測線從2012年5月開始出現(xiàn)異常，ka-c累計(jì)形變量達(dá)到5 mm（圖5）。在如此近鄰的區(qū)域，既有g(shù)ps異常，又有跨斷層水準(zhǔn)異常，可以

6、認(rèn)為該地區(qū)的形變異常是真實(shí)的，分析認(rèn)為該區(qū)域可能存在應(yīng)力積累。對于湯家坪跨斷層測線，作過深入的研究，認(rèn)為該測線所跨越斷層有新活動跡象。杜方等（2011）進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)：由于寧南測點(diǎn)加速向南運(yùn)動，沒有形成閉鎖現(xiàn)象，初步認(rèn)為可能的應(yīng)力積累重點(diǎn)部位在寧南南部。3gps連續(xù)站運(yùn)動差異川滇地區(qū)的部分測點(diǎn)位于斷裂帶附近，gps運(yùn)動特征可以大致反映斷裂帶的運(yùn)動狀況。為了分析安寧河、則木河、小江斷裂的差異運(yùn)動，選取了安寧河斷裂上的scmn測點(diǎn)，則木河斷裂上的scnn測點(diǎn)，小江斷裂上的ynhz、yndc、ynml測點(diǎn)進(jìn)行對比分析（圖6），圖6顯示：安寧河斷裂、則木河斷裂上的測點(diǎn)東向運(yùn)動速度稍大于小江斷裂上測點(diǎn)的

7、東向運(yùn)動速度，而南向的運(yùn)動速度明顯大于小江斷裂上測點(diǎn)的南向運(yùn)動速度。造成該現(xiàn)象的原因可能是安寧河斷裂和則木河斷裂所在地塊向南東方向的運(yùn)動速度快于小江斷裂所在地塊南東方向的運(yùn)動速度，則木河與小江斷裂交匯處受到比較大的擠壓，該處易于應(yīng)力積累，應(yīng)力場變化與中強(qiáng)地震的孕育可能存在一定的關(guān)系（王磊等，2009），因此在關(guān)注本地區(qū)應(yīng)力場的變化特征。4歷史地震活動性分析圖7為scnn測點(diǎn)周邊的破壞性地震分布圖，從圖中可以看出，scnn測點(diǎn)所在的則木河斷裂只在西昌的西部和南部有破壞性地震發(fā)生（位于則木河斷裂的北端），而在則木河斷裂的其他地區(qū)沒有破壞性地震的發(fā)生，則木河斷裂的中北南段的歷史地震極不活躍，scnn

8、測點(diǎn)南部則木河與小江斷裂交匯部位及其南部有一定數(shù)量的破壞性地震發(fā)生，曾發(fā)生1918年云南巧家南5級地震、1930年云南巧家南6級地震。該部位是歷史地震相對活躍地段，而從該交匯處沿小江斷裂北段向南60 km范圍內(nèi)也有一定數(shù)量的破壞性地震發(fā)生，曾發(fā)生 1733年云南東川紫牛坡7級地震，震中烈度達(dá)到度。從歷史地震活動情況的分析中可以得出結(jié)論：scnn測點(diǎn)南部則木河斷裂與小江斷裂交匯部位及其南部地震活動較活躍，是中強(qiáng)以上地震高發(fā)區(qū)域。5地震活動性b值分析為了分析scnn測點(diǎn)及其周邊的地震活動性，有必要在更大的范圍中統(tǒng)計(jì)分析川滇地區(qū)地震活動性。筆者采用時間和空間掃描的方法統(tǒng)計(jì)川滇地區(qū)的b值，進(jìn)而分析sc

9、nn測點(diǎn)及其周邊的地震活動背景。 所使用的地震目錄主要選自中國地震臺網(wǎng)中心，川滇地區(qū)空間范圍為（23° 33°n，98 ° 105°e），時間上選取了2000年以來的ml30地震。為了使ml震級地震和ms震級地震能統(tǒng)一使用，筆者參照第五代地震動參數(shù)區(qū)劃圖中最新的研究成果，規(guī)定ms=ml，統(tǒng)一為m震級，并將出現(xiàn)的同一地震現(xiàn)象進(jìn)行剔除，然后再進(jìn)行分析研究（圖8）。從圖8可以看出，所選取的地震主要沿?cái)嗔褞д共?，因此可以認(rèn)為川滇塊體內(nèi)的斷裂帶是大震的易發(fā)區(qū)域。對2014年10月15日以來的m30地震進(jìn)行空間掃描，分析求解b值，得出結(jié)果見圖9。從圖中可以看出，則木

10、河與小江斷裂交匯部位小震活動相對較多，主要表現(xiàn)為b值相對較低。對2000年以來的m30地震進(jìn)行時間掃描，分析求解b值，得出結(jié)果見圖10。從圖中可以看出，2008、2013年川滇地區(qū)處于低b值時期，2014年以來，b值一直處于相對高值狀態(tài)。6近期重力場變化特征分析利用重力測量獲取構(gòu)造活動區(qū)重力場隨時間的非潮汐變化，是研究地震孕育、發(fā)生和調(diào)整過程中重力場的時、空、強(qiáng)變化，提取地震前兆信息，進(jìn)行地震預(yù)測研究的重要途徑之一。對2014、2015年川滇黔桂地區(qū)的流動重力資料進(jìn)行處理計(jì)算，其中2014年9月至2015年4月川滇黔桂地區(qū)半年尺度的重力場變化與2014年9月至2015年9月一年尺度的重力場變化

11、（圖11）顯示：在川滇塊體東邊界，小江斷裂北段的昭通魯?shù)榍杉腋浇尸F(xiàn)重力變化高梯度帶特征，最大重力異常達(dá)60 gal，該異?？赡芘c地下物質(zhì)運(yùn)移以及應(yīng)力積累有所關(guān)聯(lián)。7結(jié)論通過對川滇地塊連續(xù)gps測點(diǎn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)gps連續(xù)站scnn測點(diǎn)在2015年上半年出現(xiàn)一定的形變異常變化，對該測點(diǎn)附近的跨斷層水準(zhǔn)資料進(jìn)行分析， 在同期也發(fā)現(xiàn)一定形變異常。分析還發(fā)現(xiàn)安寧河與則木河斷裂周邊連續(xù)gps測點(diǎn)運(yùn)動速率相對于小江斷裂北段有一定的差異。通過分析寧南地區(qū)及其周邊的地震活動性，認(rèn)為該地區(qū)為相對易發(fā)震區(qū)。進(jìn)而又對本地區(qū)近期的地球重力場資料進(jìn)行分析，認(rèn)為該地區(qū)存在一定的異常變化。經(jīng)過綜合分析，認(rèn)為在則木河與小江

12、斷裂交匯部位及其南部可能存在一定的應(yīng)力積累，應(yīng)給予重視。本文研究中使用了云南省地震局提供的流動重力資料，在此表示感謝！參考文獻(xiàn)：杜方，龍德雄，江在森，等2011川滇交界東部地區(qū)湯家坪跨斷層形變異常調(diào)查j.四川地震，（4）：8-12付虹，錢曉東，毛玉平，等20152014年云南魯?shù)閙s65地震異常及預(yù)測j.地震研究，38（2）：181-188郭寶震，董亮，劉偉，等2015數(shù)字水準(zhǔn)儀與光學(xué)水準(zhǔn)儀對比觀測研究j震災(zāi)防御技術(shù)，10（增刊1）：805-810賈鵬，張希，張曉亮，等2012汶川地震前后川滇及其鄰區(qū)gps水平運(yùn)動演化特征j.西北地震學(xué)報(bào)，34（3）：264-267羅鈞，趙翠萍，周連慶2014川滇塊體及周邊區(qū)域現(xiàn)今震源機(jī)制和應(yīng)力場特征j.地震地質(zhì)，36（2）：405-421宋成科，李臘月，孟慶筱，等2015利用水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)分析蘆山ms70級地震前龍門山斷裂帶南段應(yīng)變積累j.地震研究，38（2）：237-241唐紅濤，張希，賈鵬，等2013“形變速率累加”法在川滇跨斷層水準(zhǔn)資料中的應(yīng)用j.地震研究，36（4）：467-471王虎，冉勇康，李彥寶，等2014川西地區(qū)安寧河斷層古地震行為及其與則木河斷層的比較j.地震地質(zhì)，36（3）：706-717王磊，謝健健，王唯俊，等2009豫魯冀交界區(qū)應(yīng)力場動態(tài)演化與中強(qiáng)震孕育關(guān)系研究j.華南地震，29（3）：64-69夏峰，