基于GPS观测资料的红河断裂带及周边地区地壳形变特征研究

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1、分类号密级UDC编号硕士研究生学位论文论文题目(中文)：基于GPS观测资料的红河断裂带及周边地区地壳形变特征研究英文题目(英文)：CrustaldeformationcharacteristicsintheRedRiverfaultzoneandsurroundingareasbasedonGPSobservations学院旅游与地理科学学院专业名称地图制图学与地理信息工程研究方向GPS技术与应用研究生姓名孙云梅学号1523130018导师姓名李金平职称教授2018年6月5日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下

2、进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：孙ｉ揭年Ｉ月似日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权云南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关

3、数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：＞〔〇日年ｒ／０１《年月／月日摘要摘要红河断裂带是青藏高原东南缘的一条大型断裂带，控制着云南地区的构造运动。红河断裂带北段地震活动频繁，中、南段地震活动稀少，邻近的楚雄-建水、小江、无量山和澜沧江等断裂带附近地震频发，利用GPS技术研究红河断裂带及周边地区地壳形变特征对区域防震减灾具有重要意义。本文基于1999~2015年间多期GPS观测数据，以红河断裂带及周边地区为研究对象，研究区域的水平及垂直运动特征，通过

4、扣除区域整体刚性运动速率得到区域内部水平运动特征，利用网格插值法计算出区域现今应变积累和欧拉旋转运动状况，并讨论了现今应变积累状况与地震的关系，通过弹性半空间下的螺旋位错模型和块体负位错模型得到主要断裂带的走滑速率、闭锁分布，并将两种模型计算结果与其他学者的研究结果进行比较。本文主要研究内容和结果如下：（1）利用收集到的多期经精密处理的GPS数据，得到区域的水平和垂直形变特征。考虑到欧亚参考框架下的速度场包含了区域相对于稳定欧亚板块的整体刚性运动，为了更好的显示区域内部水平运动差异，我们采用严密方法消除区域的整体刚性运动。结果显示区

5、域的水平运动具有北强南弱、东强西弱的特征；相对于内部基准站KUNM的垂直运动显示，区域整体处于隆升，相对于邻区华南块体内的基本站点JB25，区域整体处于沉降；红河断裂带北段、红河断裂带南段两侧及其与小江断裂带交会区域内部水平运动明显，红河断裂带中段两侧内部运动微弱。（2）GPS站点是分散的，为了获得连续的应变率场和欧拉旋转运动情况，采用二维“高张力样条”对GPS速度场进行均匀网格内插。结果显示，区域的拉张应变近东西向，挤压应变近南北向；红河断裂带北段和南段（元阳）、楚雄-建水断裂带、小江断裂带南段、无量山断裂东侧为强应变区，红河断裂

6、带中段、小江断裂北段和中段、无量山北段应变积累较弱。以小江断裂带西支和红河断裂带南段为界，小江断裂带东侧、红河断裂带南段及其以南区域的欧拉运动以逆时针旋转为主，小江断裂带西侧及其红河断裂带北、中段区域的欧拉运动以顺时针旋转为主。摘要（3）区域水平及垂直运动、应变积累和欧拉旋转运动特征研究显示，红河断裂带的形变特征具有明显的分段性。北段水平运动速率为11.1mm/a，以拉张运动为主，应变积累高，欧拉运动表现为顺时针旋转；中段水平运动速率为9.3mm/a，拉张运动较明显，应变积累微弱，欧拉旋转运动为顺时针；南段水平运动速率为8.1mm/

7、a，以挤压运动为主，应变积累较强，欧拉旋转为逆时针。（4）基于弹性半空间下的螺旋位错模型和块体负位错模型反演主要断裂带的走滑速率、闭锁深度，结果表明红河断裂带的走滑速率和闭锁深度较小，小江断裂带的走滑速率和闭锁深度最大。红河断裂带北、中、南三段的右旋走滑速率为（4.7±0.8）mm/a、（3.2±0.6）mm/a、（2.9±0.2）mm/a，闭锁深度为10.9km、11.5km、12.6km，楚雄-建水断裂带、小江断裂带北、中、南三段、无量山断裂带和澜沧江断裂带的走滑速率分别为（4.4±0.4）mm/a、（10.1±0.2）mm/a

8、、（10.3±0.2）mm/a、（10.3±0.1）mm/a、（3.5±0.6）mm/a和（4.8±0.5）mm/a，闭锁深度为17.6km、20.7km、23.1km、21.9km、11.7km、13.4km。关键词：GPS；红河断