2015年尼泊尔M_S8.1地震的地壳重力均衡背景与地表形变响应特征 被引量：20

1

作者 付广裕 高尚华 +2 位作者 张国庆 佘雅文 孙和平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1900-1908,共9页

对2015年尼泊尔MS8.1地震的地壳均衡背景及其引起的地表形变特征进行了研究,结果表明：（1）尼泊尔MS8.1地震震中以南的印度板块岩石圈有效弹性厚度大约为9km,加载主要来自地幔;地震以北的拉萨地块岩石圈有效弹性厚度大约为2km,加载主... 对2015年尼泊尔MS8.1地震的地壳均衡背景及其引起的地表形变特征进行了研究,结果表明：（1）尼泊尔MS8.1地震震中以南的印度板块岩石圈有效弹性厚度大约为9km,加载主要来自地幔;地震以北的拉萨地块岩石圈有效弹性厚度大约为2km,加载主要来自地表.（2）尼泊尔MS8.1地震震中以南地区的地壳均衡异常大约为-100mGal（10-5 m·s-2）,但其北部的地壳均衡异常则为300~400mGal,尼泊尔MS8.1地震发生在地壳均衡负异常向正异常过渡的高梯度带上.（3）尼泊尔MS8.1地震使震中周围地区的地壳整体向南运动,最大水平位移超过1.5m,分布在震中东南.震中以北的同震垂向位移总体为负值,最大下降幅度超过0.5m,同震重力变化总体为正值,最大超过60μGal（10-8 m·s-2）;震中以南的垂向位移总体为正值,最大升幅超过0.7m,同震重力变化总体为负值,最大降幅超过-120μGal.（4）尼泊尔MS8.1地震使＂世界屋脊＂喜马拉雅山脉产生沉降,最大同震降幅超过120mm,震后松弛效应将使＂世界屋脊＂持续缓慢下降.该强震使世界最高峰珠穆朗玛峰降低了2~3mm,有可能被GPS、InSAR等现代大地测量工具检测到. 展开更多

关键词 2015年尼泊尔MS8.1地震 岩石圈有效弹性厚度 EGM2008重力场模型 球体位错理论 喜马拉雅山脉

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利用震后黏弹性位错理论研究苏门答腊地震(M_w9.3)的震后重力变化 被引量：12

2

作者 张国庆 付广裕 +1 位作者 周新 徐长仪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1654-1665,共12页

本文利用2003—2011年的GRACE RL05数据提取了苏门答腊地震(Mw9.3)引起的震后重力变化,发现断层两侧震后重力变化速率存在明显差异,断层下盘总体变化率为0.55μGal/yr,断层上盘为0.16μGal/yr.基于子断层叠加的编程思想,本文将Tanaka的... 本文利用2003—2011年的GRACE RL05数据提取了苏门答腊地震(Mw9.3)引起的震后重力变化,发现断层两侧震后重力变化速率存在明显差异,断层下盘总体变化率为0.55μGal/yr,断层上盘为0.16μGal/yr.基于子断层叠加的编程思想,本文将Tanaka的黏弹球体位错理论配套计算程序(简称黏弹位错程序)加以改造,克服了其近场计算精度不足(甚至错误)的缺陷,可用来研究大地震引起的近场震后位移与重力变化.本文利用改造后的黏弹位错程序计算了2004年苏门答腊地震(Mw9.3)产生的同震重力变化,计算结果在空间分布和量级上均与利用弹性位错程序计算获得的结果一致,验证了我们对黏弹位错程序进行改造的正确性.最后,结合GRACE卫星观测数据,本文利用Tanaka的黏弹位错理论研究了苏门答腊地区的地幔黏性因子.结果表明,该地区地幔黏滞性具有显著的横向差异,当发震断层上下两盘的地幔黏滞性系数分别取8×1018 Pa·s和1×1018 Pa·s时,模拟的震后重力变化在总体空间分布和变化趋势上与GRACE卫星观测结果更接近. 展开更多

关键词 球体地球位错理论 GRACE重力卫星 苏门答腊地震(Mw9.3) 重力变化 黏滞性

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2011年日本M_W9.0地震震后形变机制与震源区总体构造特征 被引量：10

3

作者 刘泰 付广裕 +1 位作者 周新 苏小宁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3406-3417,共12页

本文利用较为完备的球体位错理论,结合4.5年的震后位移数据,优化了2011年日本M_w9.0地震震源区岩石圈弹性层厚度与地幔黏滞性因子,更新了该强震断层余滑时空演化过程.首先,基于日本列岛215个均匀分布的GPS连续观测站震前2年与震后4.5年... 本文利用较为完备的球体位错理论,结合4.5年的震后位移数据,优化了2011年日本M_w9.0地震震源区岩石圈弹性层厚度与地幔黏滞性因子,更新了该强震断层余滑时空演化过程.首先,基于日本列岛215个均匀分布的GPS连续观测站震前2年与震后4.5年的观测数据,提取了2011年日本M_w9.0地震引起的震后位移时空变化;接着,依据断层余滑衰减相对较快的特点,利用黏弹性球体位错理论对震后3~4.5年的GPS观测数据进行反复拟合,确定2011年日本M_w9.0地震震源区地幔黏滞性系数和岩石圈弹性层厚度的最优解分别为6×10^(18)Pa·s和30 km;然后,从震后3年内GPS观测数据中剔除地幔黏滞性松弛效应,获取了断层余滑对应的震后位移场;最后,利用基于球体位错理论的反演算法,反演了2011年日本M_w9.0地震断层余滑的时空演化过程.结果表明,2011年日本M_w9.0地震引起的断层余滑在震后半年内变化显著,震后2年主震区域余滑基本停止,断层的两端存在一定的余滑效应,断层余滑的累计矩震级达到8.59;地震后4年,地幔黏滞性松弛效应对震后位移场的贡献在总体上超过断层余滑的贡献. 展开更多

关键词 2011年日本MW9.0地震 球体位错理论 地幔黏滞性松弛 断层余滑 震后位移

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球体位错理论在2011年日本强震中的应用研究 被引量：10

4

作者 付广裕 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第6期1-7,共7页

利用球体位错理论计算了2011年日本强震产生的远场同震位移与应变,并利用GPS远场数据修正了该强震的总地震矩。结果表明:1)利用球体位错理论计算得到的理论水平位移场显示,垂直于发震断层的广大区域同震位移较大,位移矢量总体都指向震... 利用球体位错理论计算了2011年日本强震产生的远场同震位移与应变,并利用GPS远场数据修正了该强震的总地震矩。结果表明:1)利用球体位错理论计算得到的理论水平位移场显示,垂直于发震断层的广大区域同震位移较大,位移矢量总体都指向震中地区,震中距约5 000千米的地方亦产生了3 mm以上的同震水平位移。理论位移与远场GPS观测结果具有良好的一致性;2)比较两个独立断层模型对应的理论同震位移场发现,震源西部地区远场位移总体上只有1%～4%的微小差异,而东部广大海域的差异则达到同震信号的6%～15%,震中周围差异更大。该差异表明,相对于震源仅局域覆盖的日本本土GPS观测数据对2011年日本强震的断层滑动分布模型的约束能力有限;3)依据中国及邻区的远场GPS同震观测数据修正2011年日本强震的总地震矩,把该地震释放的总能量约束在(3.24～4.96)×1022Nm,相应的矩震级为Mw8.97～9.10;4)2011年日本强震在华北地区产生的同震应变与该区的长期应力变化背景场大体相反,表明该强震使华北地区的地壳产生了松弛效应。 展开更多

关键词 球体位错理论 2011年日本强震 全球定位系统(GPS) 远场形变 矩震级

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利用粘弹性球体位错理论研究2011年日本M_W9.0地震引起的震后位移时空变化 被引量：3

5

作者 刘泰 付广裕 苏小宁 《地震》 CSCD 北大核心 2017年第3期1-11,共11页

基于2011年3月~2015年9月的GPS观测数据,研究了2011年日本M_W9.0地震引起的震后位移时空变化,分析震后4.5a内震后断层余滑和粘滞性松弛对震后位移场的贡献。基于子断层叠加的思想,对Tanaka的粘弹性球体位错理论配套计算程序(环型解部分... 基于2011年3月~2015年9月的GPS观测数据,研究了2011年日本M_W9.0地震引起的震后位移时空变化,分析震后4.5a内震后断层余滑和粘滞性松弛对震后位移场的贡献。基于子断层叠加的思想,对Tanaka的粘弹性球体位错理论配套计算程序(环型解部分)加以改进,克服其近场计算精度不足(甚至错误)的缺陷,提高了近场震后位移的计算精度。利用弹性球体位错理论配套计算程序和改进后的粘弹性球体位错理论配套计算程序,分别计算2011年日本M_W9.0地震产生的同震位移,两组结果的差异仅占信号的1%左右,验证了对粘弹性球体位错理论配套计算程序改造的正确性。最后,结合震后3~4.5aGPS观测数据,利用Tanaka的粘弹性球体位错理论确定了2011年日本M_W9.0地震震中周边区域地幔粘滞性系数,其最佳拟合值为6×10^(18)Pa·s。 展开更多

关键词 球体位错理论 GPS 位移 地幔粘滞性系数 2011年日本Mw 9.0地震

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利用球形地球位错理论研究日本M_(W)9.0地震引起的稳态变形与库仑应力变化 被引量：1

6

作者 陈伟 刘泰 +2 位作者 唐河 佘雅文 付广裕 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4760-4774,共15页

稳态地震变形是指由地震引起的、超长时间尺度内震后黏弹性松弛效应的累加,通过对稳态地震变形的研究,可以研究大地震导致的地球总体震后形变场,有利于分析周边地区对该地震的极限响应.本文首先利用球形地球地震位错理论,计算了日本M_(W... 稳态地震变形是指由地震引起的、超长时间尺度内震后黏弹性松弛效应的累加,通过对稳态地震变形的研究,可以研究大地震导致的地球总体震后形变场,有利于分析周边地区对该地震的极限响应.本文首先利用球形地球地震位错理论,计算了日本M_(W)9.0地震在日本列岛和中国东部地区产生的稳态水平位移.结果表明,日本M_(W)9.0地震在日本本岛引起的稳态水平位移最大可达到8 m,大体上是同震水平位移的两倍;在中国东北地区产生的稳态水平位移最大值超过0.8 m,在华北地区产生的稳态水平位移最大值为0.5 m左右,是同震水平位移的30~40倍.接着,本文根据前人研究成果,结合地质资料,建立了中国东北和华北地区15条主要断裂带的几何与滑动构造模型,然后利用球形地球位错理论计算了日本M_(W)9.0地震在上述断裂带上引起的同震与稳态库仑应力变化.结果表明,该强震在中国东北和华北地区主要断裂带上引起的同震库仑应力变化均不超过1 kPa;稳态库仑应力变化显著超过同震结果,但除了依兰—伊通断裂带北段和嫩江断裂带南段的一部分以外,其他断裂带上的稳态库仑应力变化均未超过10 kPa这个地震触发阈值.因此日本M_(W)9.0地震对中国东北和华北地区地震危险性影响有限,不会显著改变区内主要断裂带的应力状态和地震活动性. 展开更多

关键词 日本M_(W)9.0地震 球形地球位错理论 稳态变形 库仑应力变化 地震危险性

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超导重力数据检测到的2011年日本东北大地震(Mw 9.0)震前重力异常及同震重力变化 被引量：1

7

作者 董杰 张泽宇 +1 位作者 文汉江 孙文科 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期63-70,共8页

高精度的超导重力数据已广泛应用于地球动力学的研究,对大地震前重力异常和同震重力变化的探测有助于震源机制和地震预警的研究,同时高精度的同震观测数据可用于断层滑动模型的反演。本文利用日本、中国及欧洲7个超导台站2011年3月的秒... 高精度的超导重力数据已广泛应用于地球动力学的研究,对大地震前重力异常和同震重力变化的探测有助于震源机制和地震预警的研究,同时高精度的同震观测数据可用于断层滑动模型的反演。本文利用日本、中国及欧洲7个超导台站2011年3月的秒采样数据研究日本东北大地震(M_(w) 9.0)产生的重力变化,经潮汐、气压、漂移等预处理改正后,得到改正后的重力变化。对比同时段日本岛附近发生的2861次M_(b)≥4级地震,分析滤波后的重力变化数据,排除非主震的影响,发现0.12 Hz≤f≤0.18 Hz频段显示了明显的震前重力异常扰动信息,所有台站在震前89 h均开始出现重力异常扰动,Medicina站的震前最大异常扰动振幅达到28×10^(-8) m/s^(2)。另外,利用球形位错理论及地震的CMT解计算得到的地表同震重力变化理论值与超导重力观测值非常接近,同震重力变化绝对值与震中距成反比,近场站点的观测值比远场站点更接近于理论计算值,前者可作为断层反演的约束条件。 展开更多

关键词 超导重力数据 震前重力异常 同震重力变化 日本东北大地震 球形位错理论

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球体和黏弹性球体位错理论在尼泊尔M_S8.1地震中的应用与分析

8

作者 李宇磊 张永志 +2 位作者 尹鹏 王毅鹏 康朝虎 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2019年第1期6-11,共6页

本文利用球体位错理论和黏弹性球体位错理论,基于USGS发布的尼泊尔地震断层滑动模型,分别计算该地震造成的同震水平和垂直位移场,两种位错理论计算结果高度吻合,且都与实测GPS同震位移在空间分布和量级上具有较好的一致性,表明了两种位... 本文利用球体位错理论和黏弹性球体位错理论,基于USGS发布的尼泊尔地震断层滑动模型,分别计算该地震造成的同震水平和垂直位移场,两种位错理论计算结果高度吻合,且都与实测GPS同震位移在空间分布和量级上具有较好的一致性,表明了两种位错理论的可靠性和实用性.为了更好的比较和分析这两种位错模型,分别模拟尼泊尔地震同震水平和垂直位移场,两种位错模型模拟结果均验证了尼泊尔地震主要以逆冲滑动为主,该次地震造成的水平位移较大,地震造成的南北方向上的水平位移最突出,且集中在加德满都附近区域;但模拟结果也存在差异,在近场两组结果水平位移和垂直位移差异占同震信号的不足3%,在远场两组结果的水平位移差异占信号的5%～9%左右,而垂直位移差异占信号的比例普遍在10%以上,显示出地球的黏滞性对近场水平同震位移和垂直同震位移影响较小,对远场水平位移影响有限,但是对垂直位移影响较大,即表明在计算远场同震位移时应该考虑地球黏滞性的影响. 展开更多

关键词 球体位错理论 黏弹性球体位错理论 断层滑动模型 同震位移 黏滞性

原文传递

利用同震和震后位移数据联合反演2011年日本M_(W)9.0地震同震断层滑动 被引量：1

9

作者 陈伟 刘泰 +1 位作者 佘雅文 付广裕 《地震》 CSCD 北大核心 2021年第4期121-135,共15页

基于黏弹性球体位错理论,联合陆地和海底同震GPS数据以及日本本岛330个陆地GPS站点5~10年的震后数据,反演了日本M_(W)9.0地震的断层滑动模型,提升了断层滑动分布在细节上的合理性。首先,基于日本本岛330个陆地GPS站点震前2年和震后10年... 基于黏弹性球体位错理论,联合陆地和海底同震GPS数据以及日本本岛330个陆地GPS站点5~10年的震后数据,反演了日本M_(W)9.0地震的断层滑动模型,提升了断层滑动分布在细节上的合理性。首先,基于日本本岛330个陆地GPS站点震前2年和震后10年的连续观测数据,获取了日本M_(W)9.0地震震后5~10年的年平均位移,该时段的位移几乎完全由地幔黏弹性松弛效应引起;接着,利用黏弹性球体位错理论对震后5~10年的位移进行反复拟合,确定了日本M_(W)9.0地震震源及周边地区的地幔黏滞性系数最优解(9.0×10^(18) Pa·s)。然后,联合同震和震后位移数据,引入黏弹性位错格林函数,反演了2011年日本M_(W)9.0地震的断层滑动分布。结果表明,该地震同震破裂的最大值达到了62.72 m,同震滑动的总地震矩为4.48×10^(22) Nm,相应的矩震级为M_(W)9.03。由于黏弹性松弛效应引起的震后位移中包含了同震破裂的信息,基于黏弹性球体地震位错理论,联合同震和震后位移数据反演断层同震破裂,有效提高了日本M_(W)9.0地震断层滑动分布的可靠性。最后,本文提出的反演方法为同震观测结果缺乏的大地震震后科考提供了理论支撑:在大地震发生之后,即使在同震期间没有足够的观测数据,也可以在震后通过对震源区的加密观测积累的震后数据,使用本文提出的反演方法优化同震断层滑动模型。 展开更多

关键词 2011年日本M_(W)9.0地震 球体位错理论 地幔黏弹性松弛 震后位移 滑动分布反演

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2015年尼泊尔Mw7.8地震的震后形变机制——震后余滑效应和黏滞性松弛效应 被引量：1

10

作者 李宇磊 张永志 +1 位作者 王帅 刘泰 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期1578-1587,共10页

利用较为完善的球体位错理论,结合尼泊尔地震震后1年GPS数据,研究2015年尼泊尔Mw7.8地震震后形变机制。探索了两种不同的震后形变机制模型:①单一的震后余滑模型(模型1);②震后余滑和黏滞性松弛联合模型(模型2)。模型1研究结果表明,震... 利用较为完善的球体位错理论,结合尼泊尔地震震后1年GPS数据,研究2015年尼泊尔Mw7.8地震震后形变机制。探索了两种不同的震后形变机制模型:①单一的震后余滑模型(模型1);②震后余滑和黏滞性松弛联合模型(模型2)。模型1研究结果表明,震后余滑主要发生在20~35 km深度处,位于同震破裂的下倾区域;余滑以逆冲为主,伴随有右旋走滑分量,其中最大逆冲和走滑分量分别为20 cm和11 cm;震后余滑释放的地震矩为1.23×1020Nm,等效于Mw7.33地震。模型2得到的余滑分布与模型1相一致,但累积滑动量略小,释放地震矩为1.1×1020Nm,等效于Mw7.32地震。模型2研究表明尼泊尔地震震源区岩石圈弹性层厚度和地幔黏滞性系数的最优值分别为40 km和2×1019Pa·s。综上所述,尼泊尔地震震后1年时间内,震后余滑效应起主导作用,黏滞性松弛效应起次要作用。 展开更多

关键词 尼泊尔Mw7.8地震 GPS数据 球体位错理论 断层余滑 地幔黏滞性松弛

原文传递

位移格林函数的精密计算及其在芦山Ms7.0地震中的应用

11

作者 高尚华 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2015年第2期261-266,共6页

依据目标地震震中周围地区地壳上地幔实际构造,重建层状地球模型,并据此改造格林函数计算程序,计算适用于目标地震的格林函数,从而提高同震位移计算精度。芦山Ms7.0地震震例研究表明,地球模型对垂向位移格林函数的影响随着震中距的变化... 依据目标地震震中周围地区地壳上地幔实际构造,重建层状地球模型,并据此改造格林函数计算程序,计算适用于目标地震的格林函数,从而提高同震位移计算精度。芦山Ms7.0地震震例研究表明,地球模型对垂向位移格林函数的影响随着震中距的变化而变化。4类独立震源中,地球模型对水平面内引张位错的影响最大,其在近区的影响可达到格林函数本身的40%左右。按照川西地区地壳上地幔实际层状构造（简称＂芦山模型＂）改造格林函数计算程序后,近场同震水平位移的计算精度总体上可提高20～30%。 展开更多

关键词 球体地球位错理论 位移格林函数 计算程序 芦山Ms7.0地震 同震位移

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基于球体位错理论的地震形变分析

12

作者 田平 金红林 《地震》 CSCD 北大核心 2015年第2期26-33,共8页

地震形变分布特征主要取决于地震断层破裂特征,不同震级的地震引起的形变响应范围存在差异。本文中,我们基于球体位错理论,以5mm的形变测量值为基准,针对逆冲型和走滑型地震断层,分析了MW6.0-MW8.5地震在跨断层法方向上的形变响应范围,... 地震形变分布特征主要取决于地震断层破裂特征,不同震级的地震引起的形变响应范围存在差异。本文中,我们基于球体位错理论,以5mm的形变测量值为基准,针对逆冲型和走滑型地震断层,分析了MW6.0-MW8.5地震在跨断层法方向上的形变响应范围,提出了地震震级和响应范围的经验公式,并与实际地震（2001年昆仑山口西地震、2013年芦山地震等）结果进行了比较。比较结果显示,经验公式计算结果和实际观测值相符合,可以用于估算MW6.0-MW8.5地震在跨断层法方向的形变响应范围,同时为地震远场形变特征分析与同震、震后形变测量点布设等方面提供参考数据。 展开更多

关键词 地震形变 地震断层破裂特征 球体位错 地震震级

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球体位错理论计算程序的总体设计与具体实现 被引量：14

13

作者 付广裕 孙文科 《地震》 CSCD 北大核心 2012年第2期73-87,共15页

本文详细介绍了球体位错理论计算程序的总体设计思想、各类配套文件的具体内涵以及各类输出文件的物理含义,同时介绍了程序的使用方法和注意事项,为读者独立使用该程序提供参考。球体位错理论计算程序主要由三部分组成:①位错格林函数... 本文详细介绍了球体位错理论计算程序的总体设计思想、各类配套文件的具体内涵以及各类输出文件的物理含义,同时介绍了程序的使用方法和注意事项,为读者独立使用该程序提供参考。球体位错理论计算程序主要由三部分组成:①位错格林函数计算程序,基于具体的球对称地球模型提供离散的二维格林函数数值框架;②积分计算程序,对离散的格林函数数值框架进行双二次样条插值运算,并对四类独立位错源对应的格林函数进行适当组合,从而计算出任意位置任意类型震源在地表产生的同震变形(含位移、应变、重力变化和大地水准面变化);③辅助文件,用于提供发震断层模型和计算点位信息。一般情况下,读者不需要理解位错格林函数计算程序和积分计算程序,只需要对辅助文件提供的信息进行针对性改动,就可以计算目标地震在目标观测站引起的同震变形。 展开更多

关键词 球体位错理论 位移 重力变化 应变 计算程序

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基于粘弹性球体地球模型的震后位移与重力变化计算软件 被引量：5

14

作者 付广裕 刘泰 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2017年第7期661-667,共7页

在考虑地球曲率、成层结构、可压缩性与自重的前提下,Tanaka等[1-2]提出一套较为完备的粘弹性球体位错理论,可计算全球任意位置由地震产生的同震与震后形变(含位移、重力变化、大地水准面变化)。Gao等[3]给出了与上述理论相匹配、界面... 在考虑地球曲率、成层结构、可压缩性与自重的前提下,Tanaka等[1-2]提出一套较为完备的粘弹性球体位错理论,可计算全球任意位置由地震产生的同震与震后形变(含位移、重力变化、大地水准面变化)。Gao等[3]给出了与上述理论相匹配、界面友好的计算软件,能计算30个震后时间点对应的震后形变。本研究针对Gao等的软件进行改进,可计算震后任意时间点对应的震后形变。新软件由3个部分组成:1)与32个震后时间点相对应的32套离散格林函数数值框架;2)格林函数插值计算程序,可针对上述32套格林函数数值框架进行插值运算,输出任意震后时间点对应的格林函数数值结果;3)积分计算程序,调用上述格林函数数值结果,计算任意类型地震在地表任意位置产生的同震与震后形变。一般情况下,使用者只需按要求准备辅助文件,提供发震断层模型和观测站位置信息,以及震中周围地区地幔粘滞性因子,先后运行格林函数插值计算程序和积分计算程序,即可计算出目标地震在地表任意位置产生的同震与震后形变。本文基于粘弹球体位错理论与弹性球体位错理论,分别计算2011年日本MW9.0地震引起的远场同震位移,2套结果的高度一致性证明了新程序的正确性。最后,介绍需要注意的若干事项,便于使用者掌握该软件。 展开更多

关键词 粘弹性球体位错理论 震后形变 位错格林函数 地幔粘滞性 2011年日本MW9.0地震

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震后GPS观测数据揭示的日本MW9.0地震周边地区地幔黏滞性结构垂向变化 被引量：5

15

作者 陈飞 刘泰 +1 位作者 付广裕 佘雅文 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2210-2220,共11页

本文利用大范围的震后GPS数据和黏弹性球形地球位错理论,定量研究了日本MW9.0地震周边地区地幔黏滞性结构的垂向变化.首先结合陆地和海底的GPS观测数据,以及基于球形地球位错理论格林函数和贝叶斯反演方法,反演了该地震的同震滑动分布,... 本文利用大范围的震后GPS数据和黏弹性球形地球位错理论,定量研究了日本MW9.0地震周边地区地幔黏滞性结构的垂向变化.首先结合陆地和海底的GPS观测数据,以及基于球形地球位错理论格林函数和贝叶斯反演方法,反演了该地震的同震滑动分布,发现其最大错动量高达59m.然后在均一地幔黏滞性结构的假设前提下,确定了震源周边地区地幔黏滞因子的最优解,发现依据该地幔黏滞因子获得的理论远场震后位移和GPS观测结果之间的均方根误差高达0.81cm,不能解释远场观测结果.为解决上述问题,本文对震中周边地区地幔黏滞性结构沿垂向方向进行分层,建立了一个随深度变化的地幔黏滞性构造模型,然后综合利用远近场的GPS数据对该地区地幔黏滞因子进行反演研究,结果表明,震源周边地区岩石圈弹性层厚度最优解为40km,40~220km深度的地幔黏滞因子最优解为6×10^18Pa·s,220~670km深度之间的地幔黏滞因子最优解为1.5×10^19Pa·s.上述地幔黏滞性构造使远场的均方根误差降为0.12cm,仅为利用均一地幔黏滞性构造所得均方根误差值的15%,大大提高了远场模拟结果的准确性.最后,观测值和模拟值之间的均方根误差分析表明,近场震后形变数据主要约束浅层的地幔黏滞性结构,而远场震后形变数据主要约束深部的地幔黏滞性结构. 展开更多

关键词 日本MW9.0地震 球形地球位错理论 地幔黏滞因子(黏滞因子) 震后形变 岩石圈弹性层厚度(弹性厚度)

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