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【科技创新】强震孕育地壳形变全过程观测研究丰富了中长期地震预测工作思路

2022-03-24 09:45:00 作者: 来源:中国地震局  责任编辑:蔡丽洁   我来说两句


强震孕育、发生和震后调整过程始终伴随着地壳形变现象。1999年以来,中国大陆GNSS(全球导航卫星系统)观测资料为地震研究提供了高精度、大尺度、统一参考框架的数据基础,期间发生在中国大陆及周边10余次7级以上地震,为相关研究提供了丰富的震例。

  中国地震局地震预测研究所、第一监测中心等单位基于GNSS等大地测量资料,针对球面变形场模型描述,研究建立了球面GNSS运动场和应变率场的统一框架体系。构建的中国大陆西部变形模型,揭示了青藏高原东西向拉张和挤压变形以东经92.5度线为界,中国大陆西部存在“顺时针—逆时针—顺时针”的旋转变形交替特征。通过对中国大陆历史上8次7级以上地震震前变形机制的研究,发现8次地震均发生在与其构造变形背景一致的应变率矢量高值区边缘或过渡区,且该发现同样适用于2011年日本9.0级和2015年尼泊尔8.1级地震。

  2008年四川汶川8.0级地震后,研究团队在龙门山断裂带南段布设了10个GNSS连续测网,记录到2013年四川芦山7.0级地震震前、同震和震后变形的全过程,给出了芦山震前变形模式、同震位移特征、断层面滑动分布、震后变形过程、以及汶川地震对芦山地震影响等定量分析结果。这是我国首次观测记录到的中国大陆内部7级地震的变形全过程。基于这些数据,研究团队构建了8级以上大地震对后续强震的加卸载模式,认为大地震引起的形变加载区为6-7级强震易发区,地壳变形动态调整不变带以及非协调区一般为未来7级(含)以上强震易发区。通过研究认识的总结,研究团队提出了基于大地测量资料开展中长期地震预测的工作思路,从印度板块与欧亚板块相互作用、青藏高原运动变形、GNSS应变率动态演化、速度剖面分析与闭锁程度反演等方面综合计算分析,得到汶川地震孕育晚期多尺度地壳形变动态过程,揭示了发震断裂受构造力加载影响而表现出的孕震晚期变形偏离长期构造变形背景的现象。

  (该研究成果获得2021年度防震减灾科学成果奖二等奖)





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