红河断裂带现今分段运动特征及其动力学机制的GPS精化研究

The Red River fault zone,a large strike-slip fault zone and activity block boundary on the southeast margin of the Tibetan plateau.It’s more than 1000 kilometers and the tectonic geomorphology is very clear.A significant change of sinistral strike slip early and dextral strike slip later has happened and the dextral dislocation is about 25 kilometers since pliocene epoch.However,Current seismic activity and motion rates show a surprisingly low.Weather the Red River fault zone has gradually lost the status of block boundary or just in a strong locking state?What is the tectonic dynamic mechanism?To solve the above problems,we are planning to obtain the refined near-fault crustal deformation field with high temporal and spatial resolution based on GPS observations.And then,the estimation model of multiscale deformation field will be established to get the deformation characteristics and space-time evolution rules in the different spatial scales,which is utilized to reveal the roles the Red River fault zone plays in the regional tectonic deformation field of the southeast margin of the Tibetan plateau.Based on tectonic block motion model,negative dislocation model and GPS deformation field,the segmentary locking degree and strain accumulation state will be determined.By the numerical simulation,the relationship between the movement characteristics of the Red River fault zone and tectonic dynamics of southeast margin of the Tibetan plateau will be revealed.The research results are crucial for judging more reasonably the seismic hazard and the future evolvement trend of the Red River fault zone.

红河断裂带作为青藏高原东南缘一条构造地貌清晰、超1000公里长的巨大走滑断裂和块体边界。曾经历了左旋-右旋的显著变化，上新世以来右旋错动量约25公里。然而现今的地震活动水平和滑动速率却远小于预期。是因已丧失了块体边界的地位，还是仅仅处于强闭锁状态？其动力学机制是什么？为此，项目通过关键构造部位的GPS加密观测，精细捕获断裂近邻两侧地壳运动的时空变化差异；建立多尺度形变场估计模型，分析不同空间尺度的形变特征及时空演变规律，确定该断裂运动在青藏高原东南缘构造背景场中所扮演的角色；基于块体运动模型、断裂负位错模型和GPS形变场约束，精细反演分段闭锁程度及应变积累状态。采用数值模拟，得到该区域地壳形变-断裂运动-构造应力场之间的相互关系及其变化趋势，揭示这种运动特征与青藏高原东南缘大区域构造形变动力学作用之间的联系。所得研究成果对更加合理判定该断裂带现今地震危险性及未来演变态势具有至关重要的作用。

红河断裂带作为青藏高原东南缘一条构造地貌清晰、超1000公里长的巨大走滑断裂和块体边界。曾经历了左旋-右旋的显著变化，上新世以来右旋错动量约25公里。然而现今的地震活动水平和滑动速率却远小于预期。是因已丧失了块体边界的地位，还是仅仅处于强闭锁状态？为解答上述问题，本项目重点围绕GNSS加密观测、地壳形变观测数据高精度处理、构造形变信息提取、断裂活动反演、动力学数值模拟等方面展开研究。与中国地震局地质研究所、同济大学等单位广泛合作，充分收集和共享了该区域现有的观测数据，在红河断裂带关键构造部位建立了高密度的GNSS观测网络，获得的测站高精度的坐标时间序列与速度场；创建了青藏高原东南缘多尺度速度场与应变场的估计模型，获取了不同空间尺度的形变特征及演变规律，为尚存争议的青藏高原东南缘变形机制的解释提供了重要依据；通过各空间尺度应变特征与地震活动的关联性分析，得出了该区域中强震孕震构造背景主要发生在一特定尺度，对应87.2 km的范围。利用GNSS观测数据建立了川滇地块运动与变形模型，反演确定了红河断裂带现今三维闭锁程度和应变积累特征，揭示了红河断裂带活动与青藏高原东南缘大范围构造变形机制；建立了联合地表形变与深部闭锁的断裂带地壳稳定性综合评定体系，客观评估了红河断裂带现今地震危险性，结果表明，鲜水河-安宁河断裂带交界区、安宁河-则木河断裂带交汇区和红河断裂-小江断裂交汇区石屏附近、红河断裂带北段（101°E，24°N附近区域）具有发生强震的潜能；提出了融合多源数据与地学模型的三维形变场重建方法，为地壳变形的深部机理反演提供了重要约束；建立了GNSS地壳运动观测网络滤波模型，形成了集时空滤波、地表形变信息提取为一体的地壳形变监测技术方法，攻克了低信噪比情况下的微形变识别难题，为断层破裂亚失稳阶段的特征识别提供了重要线索。