板块边界断层区高精度地震定位和层析成像研究

发布时间：2023-04-21 01:15

　　地震是活动断层快速运动的产物,世界上绝大多数地震发生于主要的板块边界断层内。在大陆和海洋地壳内,断层可以处于震间闭锁状态从而不断地累积应力并最终产生大地震,也可以发生持续性的蠕滑并伴随小地震,或者间断性的滑动并伴随低频震颤事件。在俯冲带区域,不同深度的俯冲板块界面可能会发生地震、幕式震颤与慢滑移、无震蠕滑等不同断层行为。理解控制这些断层行为的断层区物理状态和力学性质对于理解常规地震和慢地震的物理机制以及地震灾害评估非常重要。本论文首先发展了三种先进的地震定位和层析成像新方法用于提高地震和震颤事件的定位精度以及断层区的速度模型分辨率,然后将新方法应用到三个不同的板块边界断层区帮助我们更好地理解了断层区的物性结构变化与不同断层行为之间的关系。本论文发展了三种基于地震体波走时的地震定位和地震层析成像新算法。(1)我们发展了一种三重差定位方法,可以提高地震和震颤事件定位精度。该方法通过联合使用台站对到时差(同一地震事件到两个台站的到时差)和双对到时差(两个地震事件到两个台站的到时差)数据可以同时提高事件的绝对位置和相对位置。(2)我们将三重差定位方法进一步发展为三重差层析成像方法来联合反演事件...

【文章页数】：152 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 断层滑移模式
        1.1.1 大地震与小地震
        1.1.2 慢地震
        1.1.3 无震蠕滑
    1.2 断层区物性结构及其研究方法
    1.3 本论文研究内容
第二章 地震定位和层析成像新算法
    2.1 三重差地震定位算法
        2.1.1 引言
        2.1.2 算法原理
        2.1.3 实际数据应用
        2.1.4 讨论
        2.1.5 结论
    2.2 三重差地震层析成像算法
        2.2.1 引言
        2.2.2 算法原理
        2.2.3 算法测试
        2.2.4 结论
    2.3 波速比模型一致性约束的双差地震层析成像算法
        2.3.1 引言
        2.3.2 算法原理
        2.3.3 算法测试
        2.3.4 总结
第三章 CASCADIA南段逆冲断层区孔隙率和流体含量的变化控制俯冲板块界面流变性
    3.1 引言
    3.2 数据
    3.3 三重差地震定位和层析成像的反演细节
    3.4 地震定位误差和模型分辨率评估
    3.5 地震定位和层析成像结果
    3.6 解释与讨论
        3.6.1 板块界面的流体含量和孔隙率分布
        3.6.2 孔隙率和流体含量的变化对板块界面流变性的影响
        3.6.3 板块界面闭锁区的应力强度
        3.6.4 未来大地震的破裂范围
    3.7 结论
第四章 东太平洋GOFAR转换断层的地震破裂行为与沿断层走向物性结构变化的关系
    4.1 引言
    4.2 数据
    4.3 VP/VS模型一致性约束的双差层析成像的反演细节
    4.4 地震定位误差和模型分辨率评估
    4.5 地震定位和层析成像结果
        4.5.1 地震重定位
        4.5.2 地震活动性的时空演化
        4.5.3 速度模型
    4.6 解释与讨论
        4.6.1 沿着走向的物性变化
        4.6.2 断层结构对主震的产生和传播的控制作用
        4.6.3 断层结构对小地震的控制作用
    4.7 结论
第五章 美国圣安德列斯断层中段的深部震颤事件定位和震颤区速度成像研究
    5.1 引言
    5.2 数据
    5.3 三重差定位和层析成像的反演细节
    5.4 定位误差和模型分辨率评估
    5.5 震颤事件定位和层析成像结果
    5.6 解释与讨论
        5.6.1 SAF下方的流体通道
        5.6.2 下地壳物性结构变化和流体分布对震颤事件和低频地震的影响
        5.6.3 上地壳物性结构变化对SAF地震耦合分毁性的影响
        5.6.4 断层深部震颤活动与未来SAF大地震的可能关系
    5.7 结论
第六章 总结及展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3795537