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【苏哲等,GJI】台湾宜兰平原震间期形变场定量化限定
来源: 发布时间:2018-06-24


盲断层是最为常见的活动构造之一。由于这一类构造常常埋藏于沉积物底部,断层的构造形迹、构造活动性等都很难在地表进行监测和追索。位于台湾岛东北部的宜兰平原,历史上曾多次发生M>5.5级地震。自上新世以来,平原接受了来自周边山系(雪山山脉和脊梁山脉)厚达<1000 m的河流相松散沉积物。由此造成了平原内的活动断层,全部被掩藏起来。这些活动断层的地表形迹连同现今的蕴震活动性,都不得而知。此外,宜兰平原地还处在一个十分特殊的构造转换带内,即西侧毗邻菲律宾海板块与中国大陆架西南缘的挤压碰撞边界性断裂--梨山高角度逆冲断裂,而东侧紧挨冲绳海槽弧后拉张盆地。在短短不到30 km距离内,宜兰平原是如何从碰撞挤压转变到弧后拉张的,也是本研究关注的焦点之一。

苏哲等借助永久和移动GPS台站数据、水准测线数据以及欧空局(ESA)提供的Envisat/ASAR2005-2009C波段雷达卫星影像数据,处理并获得了覆盖宜兰平原的高密度小基线PS-InSAR数据,联合监测宜兰平原底部盲断层系统的震间期活动性。通过对三套数据采用 “共站参考系”的方法,我们监测到宜兰平原目前是以快速沉陷为主,最大沉陷位于罗东镇以东、兰阳溪以南的三角形地带内,最大沉陷速率达到-11 ± 2 mm/yr;平原底部存在一套类似于“书斜式构造”的、被重新活化了的张扭性(正断层兼具左行走滑)盲断层系统,调节了宜兰平原向SE方向的快速打开。通过与宜兰平原地下水同时期(5年)数据进行对比后发现,人为因素也是造成宜兰平原快速沉陷的不可忽略的重要原因之一。宜兰平原的快速沉陷,主要是受到了其东侧西太平洋底部冲绳海槽弧后拉张的影响和控制。宜兰平原可能曾是菲律宾-冲绳统一岛弧链系统的一部分,后期被菲律宾海持续向NW方向的挤压破坏,而残留在台湾岛上。


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1. 宜兰平原及其周边现今GPS速度场.以上海SHAO为参考系. LS: 梨山断层; LV: 纵谷断裂.

 

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2. (a)宜兰平原活动构造图.(b)两条人工震测地质剖面所揭示的平原底部盲断层系统.


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3. 小基线PS-InSAR、水准测量和GPS之间对比宜兰平原底部盲断层震间期活动性.

 

相关成果由 苏哲*,胡植庆,王二七,李永生,杨莹辉和王佩玲,最新发表在2018年出版的Geophysical Journal International上。

 

Zhe Su*, Jyr-Ching Hu, Erchie Wang, Yongsheng Li, Yinghui Yang, Peiling Wang, 2018. Monitoring interseismic activity on the Ilan Plain (NE Taiwan) using Small Baseline PS-InSAR, GPS and leveling measurements: Partitioning from arc-continent collision and back-arc extension, Geophysical Journal International, 212, 264-283. doi: 10.1093/gji/ggx394




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