梁洪寶 馮勝濤 呂志鵬(天津地震局第一監(jiān)測中心,天津 300180)
郯廬斷裂帶中南段GPS精化處理與跟蹤分析
梁洪寶 馮勝濤 呂志鵬
(天津地震局第一監(jiān)測中心,天津 300180)
歷史記錄表明,郯廬斷裂帶中南段及附近,先后發(fā)生了公元前70年諸城—昌樂7.3級地震、1668年莒縣—郯城812級地震和1829年益都—臨朐614級地震,具有發(fā)生強震的構(gòu)造背景,已有GPS結(jié)果顯示該區(qū)域近期相對形變量較小,約為1~2 mm/a,處于閉鎖狀態(tài),另外,近幾年各種觀測手段也均顯示出蘇魯皖交界地區(qū)出現(xiàn)異常,成為中國地震局每年劃定的地震危險區(qū)之一。因此,結(jié)合該區(qū)域的形變特征和震情跟蹤需要,對本區(qū)域內(nèi)的GPS觀測數(shù)據(jù)進行精化處理,并對形變閉鎖期內(nèi)的微動態(tài)形變特征進行了分析。
(1)QOCA軟件與GLOBK軟件計算結(jié)果的比較,GLOBK軟件可以將垂向相對于水平坐標減權(quán)10倍,以提高GPS水平坐標的精度,另外,在粗差剔除方面,可以通過GAMIT軟件基線解算nrms為0.16~0.22周和GLOBK平差后單天坐標水平10 mm和垂向20 mm的限差基本可以剔除,而QOCA軟件對某些歷元會出現(xiàn)計算錯誤且無規(guī)律,不便于粗差的剔除。
(2)基于GLOBK軟件,設(shè)計了全球均勻分布的91個框架點、全球均勻分布的91個框架點+區(qū)域7個框架點和區(qū)域8個框架點等3種方案,通過坐標重復性和坐標精度比較,方案二比方案一高,方案三比方案二高,另外,通過分析,方案三的結(jié)果一方面能夠削弱全球剛性運動的影響,以凸顯區(qū)域內(nèi)的相對形變,另一方面可以減弱由全球框架點的周期性變化導致框架轉(zhuǎn)換參數(shù)的扭曲,因此,方案三作為區(qū)域形變分析的參考框架具有一定的優(yōu)勢。
(3)在方案三建立的區(qū)域GPS參考框架下,將最新GPS觀測數(shù)據(jù)一并解算,獲取其2011—2013年和2013—2015年GPS速度場,并以區(qū)域為基準,將其轉(zhuǎn)換為區(qū)域GPS速度場。分別以郯廬斷裂帶山東北部段和蘇魯皖段做GPS速度剖面,郯廬斷裂帶山東北部段顯示2011—2013年為斷裂平行方向的左旋扭曲和垂直方向的地殼縮短擠壓,2013—2015年斷裂帶西側(cè)幾乎無變形趨勢,斷裂區(qū)及東側(cè)出現(xiàn)均勻左旋運動,垂直方向保持了繼承性的地殼縮短擠壓;蘇魯皖段顯示2011—2013年斷裂帶西側(cè)出現(xiàn)左旋和右旋的相向運動,垂直方向幾乎無變形趨勢,東側(cè)出現(xiàn)比較均勻的平行于斷裂的左旋運動和垂直于斷裂的地殼拉張,2013—2015年形變有所調(diào)整,斷裂平行方向左右旋交替和垂直方向地殼縮短擠壓。
(4)在方案三建立的區(qū)域GPS參考框架下,獲取連續(xù)GPS時間序列,并以此獲取測站間基線序列和應變序列,基線序列結(jié)果表明,SDQD-SDZB和SCCY-HELY顯示斷裂兩側(cè)縮短變形,并且縮短速率由西向東遞減;JSLY-SDL2和SDL2-SDJX顯示微小的縮短變形;YSYC-HAQS和YSYC-AHBB顯示斷裂總體處于縮短變形特征,但其西側(cè)縮短較快,東側(cè)相反,基線處于伸長特征;山東段東西向應變有變小趨勢,南北向應變由增大變?yōu)橼呌谄椒€(wěn),蘇皖段南北向應變和面應變由變小趨勢轉(zhuǎn)折為平穩(wěn)(圖1),值得關(guān)注。
圖1 GPS應變序列