中喜马拉雅及藏南地区地震活动的季节调制研究

地震活动受地表载荷的应力扰动影响可发生季节性变化。本项目利用GPS技术来研究中喜马拉雅和藏南地区的震间(interseismic)期中、小地震活动与地表载荷的关系，探索地震触发的可能机制。首先，通过连续GPS观测获取地壳三维（水平、垂向）运动，重点研究GPS位置时间序列中时空相关噪声的特征及剔除方法，获取真实的地壳运动。其次，定量地计算地表质量载荷（大气、降雨、积雪）等的季节变化造成的地壳弹性位移，以解释GPS的观测结果，验证研究区地壳是否存在较其他地方偏大的周年震荡。然后，分析研究区内重点断裂带地震活动的时间丛集性。最后，通过比较GPS观测到的大地应力周期性扰动与地震活动的季节性特征，分析影响地震活动的机制。本项目的研究将对孕震深度地震发震机理的分析提供新的认识，从而促进地震预报的发展，对于地震科学研究和社会、经济的发展具有重要的意义。

地震活动存在季节变化这一现象已在多地（如日本东北部、喜马拉雅主逆冲断裂MHT）被观测到，并与地表过程存在联系，针对地震活动与地表质量负荷之间调制机制的研究将有助于提高地震危险预测的能力。本项目旨在验证西藏南部的地震活动是否存在明显的季节变化，以及季节性地震活动（如果存在）与地表质量变量之间的内在联系。..（1）基于中国地震台网等监测到的1970年以来微小地震（M>0）目录资料，分析了青藏高原南部的地震活动时间规律。以自然月为统计单元，无论是在一系列近南北向的裂谷（正断层）带（例如桑日-错那、申扎-定结），还是在横贯高原的共轭走滑断裂带（喀喇昆仑-嘉黎断裂带），地震事件都存在较明显的周期变化。但在部分情况下，囿于已有资料的观测时段较短等原因，并不能得到统计意义上显著的结论。此外，采用新的方法对MHT的地震活动进行了研究，扩展了对其活动规律的认识。..（2）基于密集的连续GPS台站网络，获得了喜马拉雅和西藏南部地区的地壳季节性弹性形变特征。在水平和垂直向，振幅最大的地壳季节形变均为周年运动（近似正弦曲线）；垂向分量的周年运动振幅大多接近10mm，喜马拉雅山脉和西藏南部的地壳在3月底运动到最高位置，而喜马拉雅山脉前缘地区多在4月中旬到达顶峰；在水平方向，地壳主要经历着南北向的周年运动，且方向与喜马拉雅弧近乎垂直。基于多源气象资料的负荷弹性形变模拟结果显示，地壳的周年运动在很大程度上可由地表水、大气压的季节变化来解释。..（3）分析了地震活动与地壳季节性弹性形变的调制机制。在部分地区，负荷地壳季节性运动能够较好地解释微震（M≥2）的活动，例如在桑日-错那断裂带，地震活动最强的时刻是每年3月份，而此时地壳位于周年运动的最高位置，也是库伦应力增加最多的状态（假设带内多为低倾角断层）。但在尼泊尔MHT地区，地震活动强度与地壳周年运动存在2-3个月的相位差，即地震活动在1月下旬达到峰值，而地壳在4月中旬才到达最高位置，其原因尚需更深入的研究。