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山西省位于华北板块的中部,地处Ordos地块的东南缘,黄土高原腹地,地形复杂,西侧为吕梁山,东侧为太行山,中部为不对称的盆地,大致呈“S”型由北向南贯穿整个山西,且地质构造也很特殊,整体呈隆起区,而内部构造复杂而不均匀,既有断陷又有隆起,是地质灾害易发区。同时,作为一个资源型地区,常年的采煤和铝土矿开发也带来了巨大的次生地质灾害山西断陷带为我国大陆地区华北地震活动中最为剧烈的地震带之一,在华北构造活动格局中非常关键,在某种程度上也可以展现出华北构造活动的动态变化和强弱程度。从20世纪90年代以来,随着地球科学的发展与GPS测站的不断加密,通过对“中国地壳运动观测网”和“中国大陆构造环境监测网”的更新,使地面观测站的密度和资料的准确度都有了很大的提高。结合前人的研究方法,充分利用GPS大地测量的长处,解决地壳运动与构造活动问题。本论文收集了山西断陷带及其周边区域的板块构造环境、主要断层特征以及地震活动特性,以“中国大陆环境构造监测网络”、“华北地球物理场”和“山西省GPS地震监测网络”的观测数据为基础,利用高精度GPS数据处理软件GIPSY(V6.0)进行处理,获得参考框架ITRF2014下山西断陷带的速度场,并分析观测站点的三维坐标时间序列,来描述其相应的运动特征。在此基础上,为了更清晰的分析研究区域的地壳形变,计算出山西断陷带的地壳应变特征参数,包括主应变率、面应变率以及剪切应变率。结果显示:整个山西断陷带在水平方向朝着SE方向运动,运动速率为34.07mm/a;东西两侧的运动强度小于内部断陷盆地,在垂直方向呈现整体下沉的趋势,但下沉速率不一样,平均速率为25.62mm/a,周围山区主要表现为持续上升,平均速率为25.39mm/a。本文主要研究内容和成果如下:(1)收集了山西省及其周边地区的地质构造背景、主要断裂特征以及地震活动资料,华山山前断裂在不同地貌构造背景下呈现不同特征,罗云山山前断裂为EWNNE方向的一种正断层,具有右行走滑特征,中条山山前断裂总体呈NE-SW向,霍山山前断裂呈现为NNE向,太谷断裂和交城断裂均为NE走向,五台山山前断裂为NNE走向,恒山山前断裂是NE走向的正断层性质的断裂带,六棱山山前断裂为NE走向。2008年5月12日汶川Ms8.0地震以后,山西断陷带进入地震的高发期。(2)在此基础上,我们选取1996-2021年山西省内的连续站以及周边区域长达25年的GPS观测数据,利用GIPSY等数据处理软件,获得在ITRF2014框架下研究区域的水平与垂直速度场图,从整体上来看,山西断陷带及周边地区运动方向有朝SE方向变化的趋势,两侧山区及次级隆起主要表现为抬升趋势,平均速率为25.39mm/a,中部盆地主要呈现下降的总体特征,但下降速率不一样。(3)采用PPP(精密单点定位)方法,得到的坐标时间序列可能存在一些误差,其中一些明显的系统误差和周期性误差,需要根据其自身的特性来消除,通过小波变换的方法进行处理,获取更加精准的坐标时间序列。(4)山西断陷带是欧亚板块的一部分,因此,欧亚板块自身的运动,它会影响到板块内GPS观测站的局部移动。为凸显山西断陷带及相邻地区地壳形变特点,采用欧拉向量法,剔除欧亚板块的速度本底场,得到山西断陷带及其周围地区的欧亚和Ordos地块的运动速率,反映了Ordos周缘断陷带的一致性和差异性运动特点。(5)简介了计算三种应变率的方法,包括主应变率、面应变率以及剪切应变率,其中主应变率变化在2.87-27.49nano-strain/a之间,面膨胀率最大为28.93nanostrain/a,面压缩率最大为22.74nanostrain/a,最大剪切应变率为38.07nano-strain/a,山西断陷带整体表现为NE向挤压、SW向拉张的运动特征。