基于GPS觀測研究中國東北地區現今地殼形變特征

作者：于吉鵬,孟國杰,蘇小寧,Nikolay Shestakov,Mikhail Gerasimenko,Hiroaki Takahashi,Mako Ohzono,劉泰,李承濤

摘要：基于中國東北和俄羅斯遠東東南部2012—2017年的GPS觀測數據,利用包含年周期、半年周期、線性項和階躍項的函數模型擬合GPS站坐標時間序列,得到ITRF2014下的速度場,并進一步轉換到歐亞參考框架下得到相對歐亞板塊的速度場。基于多尺度球面小波方法解算應變率場,并分析了其空間分布特征,同時研究了各GPS站對2011年日本東北M_W9.0大地震的震后松弛響應特征和背景形變場特征。結果表明:①若不扣除日本東北大地震的松弛效應,相對歐亞板塊中國東北主體上表現為東南方向運動,在依蘭—伊通斷裂和嫩江斷裂帶之間,地殼表現為逆時針旋轉,其他區域向東南方向運動,方向一致性較好,在敦化—密山斷裂東側速度大小明顯增加。敦化—密山斷裂和依蘭—伊通斷裂兩側拉張量分別為3.96±0.04 mm/a和0.71±0.05 mm/a,兩條斷裂的剪切運動不明顯。總體上,面應變率顯示出NW—SE向的拉張和NE—SW向的擠壓,面應變率顯示出依蘭—伊通斷裂南端、嫩江斷裂帶北端和俄羅斯遠東東南部呈擠壓狀態。在依蘭—伊通斷裂、敦化—密山斷裂南側以及俄羅斯遠東東南部最大剪應變率相對較大。②各GPS測站對2011年日本東北M_W9.0大地震震后松弛的響應整體上表現為東南向運動,松弛形變量隨震中距增加而減小。松弛效應的面應變率總體上表現為NW—SE向的拉張和NE—SW向的擠壓,面應變率顯示出依蘭—伊通、敦化—密山斷裂南端、嫩江斷裂帶北端以及俄羅斯遠東地區具有擠壓特征,其他地區表現為拉張特征。中國與俄羅斯遠東邊界南端存在一個明顯的最大剪應變率高值區。③扣除日本東北M_W9.0大地震引起的松弛變形后,總體上面應變率仍然表現為NW—SE向的拉張和NE—SW向的擠壓,面應變率最大值仍然位于依蘭—伊通斷裂和敦化—密山斷裂南端、第二松花江斷裂帶以及俄羅斯遠東和中國

發文機構：中國地震局地震預測重點實驗室（地震預測研究所） Far Eastern FederalUniversity Institute of Applied Mathematics Institute ofSeismology and Volcanology

關鍵詞：應變率場多尺度球面小波日本東北M_W9.0大地震震后粘彈性松弛中國東北地區Northeast ChinaMulti-scale spherical waveletStrain rate fieldthe 2001 M_W9.0 Tohoku earthquakePost-seismic viscoelastic relaxation

分類號： P315.2[天文地球—地震學][天文地球—固體地球物理學][天文地球—地球物理學]