汶川地震对区域应变积累影响的研究

综合利用GPS、重力等大地测量资料，并结合地震地质、历史地震及地震学等资料和成果，应用球形地震位错模型、非震负位错模型、最小二乘配置等模型和方法研究汶川8.0级地震对南北地震带区域地壳运动与应变积累的影响，为将来强震地点预测提供应变积累方面的科学基础支持。研究内容包括：（1）综合多种资料研究给出南北地震带各二级活动地块边界带应变积累背景速度和积累水平的分段结果；（2）利用GPS、重力等观测资料研究给出汶川大地震同震变形（位移）场及其时空衰减的模型和描述，对大地震引起震后区域地壳运动与变形的动态变化做出分析；（3）在以上两部分研究基础上，综合研究汶川地震对区域应变积累的影响，给出对二级活动地块边界带应变积累正、负影响及其强度分布，以及对增加或减缓强震危险的显著性作出分段定量估计，并解释大地震对区域地壳运动与应变积累影响的机理。

利用GPS、重力等大地测量资料, 结合构造背景和历史地震等，通过GPS速度场、应变场及重力场、剖面分析、块体运动与变形模型参数、负位错模型反演方法等，研究了2008年汶川8.0级地震对区域地壳运动与应变积累的影响。主要研究结果和认识包括：（1）大地震对大陆内部多地块构造区域应变积累影响的主要因素包括地震破裂及同震位移场分布、关联地块边界带主断裂带应变积累背景状态、多地块相互运动关联耦合状态和大尺度构造动力背景等。（2）汶川地震对区域应变积累的影响包括：①同震弹性应变释放影响最显著，影响范围直接与破裂带分布及震时错动量关联，可由同震位移场随空间衰减(接近幂函数)分布来估计(其范围在距最大破裂段~600km以内)。②震后短期影响，范围明显扩大，与地震破裂过程引起关联地块相互运动的快速响应有关，不一定遵循空间衰减规则，如祁连地块中部产生明显的近东向地壳运动。③对更长时间地壳相对运动的影响，可能是大地震引起关联地块间耦合状态及受构造动力变化导致的某些块体运动状态变化。如引起鄂尔多斯地块近北向运动增强仍在持续。震后某些影响用现有的震后粘弹性松弛、余滑等模型不能解释，显示了在大陆内部复杂构造地块系统大地震影响的复杂性。（3）把汶川地震的影响与活动地块边界带应变积累背景结合，给出了汶川地震对南北地震带主要活动地块边界带应变积累状态影响及地震危险性分段估计结果。汶川地震对应变积累影响明显的断裂带分布在破裂带以北的区域多于破裂带以南，可能与汶川地震破裂分布特征和区域构造变形背景有关。（4）通过研究鲜水河断裂与龙门山断裂区域在昆仑山口西8.1级地震后、汶川地震前后地壳形变动态显示的断裂带附近不同响应特征和机理分析，认识到断裂带-段闭锁和应变积累程度的不同，对构造应力作用增强变化不同的响应而表现出在断裂带近场变形的差异，需要把断裂带远场响应与近场响应联系起来分析，那些断裂带在远场有明显响应但近场响应小或不响应的地段(反映弹性变形已趋于极限状态)，是大地震危险性高的地段。（5）研究提出了最小二乘配置统一速度场模型和应变场方法。讨论了不同含义速度场的应用。论述了不同应变场解算方法误差滤波的差异是导致结果有差异的主要原因。从抗差性、边缘效应及误差估计等方面的分析比较，最小二乘配置为最优。开展了三维数值流形方法(NMM)在地学中应用实现的基础研究工作，模拟研究了汶川地震前区域挤压应力与变形特征。