汶川地震在北京地区的形变同震响应

2008年5月12日四川汶川发生8.0级巨大地震。在这次大地震中,除压磁应力观测手段外,北京地区的钻空、倾斜、伸缩、断层、沙层、体应变等形变分值或秒值采样仪器记录到不同程度的同震响应。为了分析同震响应的表现形态及变化特征,系统搜集、整理和归纳了该地震引发的北京地区数字化同震响应信息。实际记录与分析结果表明,各类形变资料均出现不同幅度的形变震荡波,且不同仪器记震能力差别很大,验证了"九五"、"十五"和奥运保障新安装的数字化形变仪器的可靠性与灵敏性等问题。     

北京地区的水平形变及其构造含义

本文重新处理了1976—1980年用激光测距对北京地区的一等三角网进行复测所得到的资料。在此基础上分析研究了北京地区水平形变场的特征,结合地震地质资料讨论了它在构造上的含义。文章主要用伸展构造的观点解释了北京地区几个压应变带形成的原因和可能的活动机制     

第四纪地层中断层同震错动行为的离心机试验研究

运用试验地球物理学的原理和方法来研究认识当地震发生时在第四纪地层中断层同震错动行为的有关特征,为减轻地震灾害相关问题进行基础研究.原创了在试验模型中预制断层的方法来模拟第四纪地层中存在的断层,用离心机模拟试验研究第四纪地层中不同活动年代、不同上断点深度断层的同震错动行为,特别是地表破坏(地表形变和破裂)特征,取得了新的...     

丹东台数字潮汐形变DSQ水管仪同震响应分析

通过对丹东台数字潮汐形变DSQ水管仪观测资料整理,提取典型震例的同震,分析研究其同震响应特征,探寻丹东台水管仪同震响应参数与地震三要素的关系,同时,对近年来地震产生的潮汐形变典型同震变化进行分析、对比,总结形变观测同震响应特征。     

断层垂直形变对强远震的响应

利用新型断层形变三维观测系统的垂直向观测结果， 研究了两年以来7.0级以上强远震在非发震断层上的同震响应特征. 结果表明，非发震断层体垂直向同震形变的延迟时间、 同震位移最大振幅、 振动持续时间等特征与地震震级、震中距等之间存在密切联系. 断层体垂直向同震形变延迟时间与震中距线性正相关，发生地震同震形变的响应速度约为5.5km/s，反映了在上层花岗岩地层中面波的传播速度；同震位移最大振幅和震中距的对数、 震级之间具有明显线性关系，震级越大，同震位移的最大振幅越大；地震震级是断层体垂直同震形变振动持续时间的主要影响因素，震级越大，同震形变振动持续时间越长. 根据断层仪观测数据推算得到的断层体垂直向同震形变延迟时间、同震位移最大振幅、振动持续时间的经验计算公式，对于地震同震形变研究具有一定意义.      

红河断裂带中、越现代形变监测对比研究综述

利用现今大地形变测量资料,可分析研究得到现今地壳形变特征.大地形变场的建立,主要以精密水准测量监测大地区域垂直形变,以地面激光测距监测大地水平形变,以短基线、短水准测量等方法对断层活动性进行定点观测研究.20世纪90年代以后比较流行用GPS监测场区现代构造运动及断裂的地壳形变.本文主要通过分析对比中、越红河断裂带及其相邻地区的现代形变监测资料,得出现今红河断裂的形变特征.     

四川及邻区地壳垂直形变特征与地震的关系

对四川及邻区五十年代至八十年代的精密水准复测资料进行处理，绘制了四川及邻区的地壳重直形变速率图、垂直形变速率梯度图和垂直形变速率梯度矢量分布图。结合研究区内构造特征，对上述图件进行分析。指出数处呈四象限分布的图像，结合地震活动进行解释，确定了研究区未来的地震危险区。     

综合InSAR和应变张量估计2016年MW7.0熊本地震同震三维形变场

利用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)影像提取与地质活动相关的三维地表形变场,对深入理解地质灾害的形成机制及其潜在灾害风险评估非常重要.目前,利用SAR影像的同震三维形变场提取主要利用单个像素点的多次观测构建观测方程,然后基于加权最小二乘(Weighted Least Squares,WLS)方法分解从而获得同震三维形变场,因此该方法缺乏对相邻像素点空间相关性的约束.考虑相邻同震位移点的应力连续性,研究学者提出了顾及大地测量应变张量和卫星形变观测的SAR同震三维形变场方法(Extended Simultaneous and Integrated Strain Tensor Estimation from geodetic and satellite deformation Measurements,ESISTEM).本文以2016年MW7.0熊本地震为例,收集了覆盖此次地震的ALOS-2卫星升降轨影像,利用传统差分InSAR(DInSAR)方法和子孔径雷达干涉测量(Multiple Aperture InSAR,MAI)方法分别对升降轨SAR影像对进行处理,得到视线向(LOS)形变和方位向形变,最后利用ESISTEM方法获取此次地震的三维同震形变场.此外,利用GPS和野外考察观测对本文的三维形变场结果进行结果精度分析.研究结果表明,与传统WLS方法相比,ESISTEM方法不仅能有效抑制奇异像素点对形变结果的干扰,同时对近断层的失相干信号能进行较好的恢复,更有助于解释地表破裂区的地震形变特征和掌握地震发生机制.本文确定的三维同震形变场结果显示主形变区发生在Futagawa断层中部和Hinagu断层最北端,最大水平位移为2m,抬升为0.55m.断层破裂以NE-SW走向的右旋走滑为主兼有部分正断成分.应变张量分析表明发震断层处受到了明显的收缩力和剪切力的作用.     

雷达干涉测量在地震形变研究中的应用

合成孔径雷达干涉测量(DInSAR)以厘米乃至毫米的精度和很大的空间覆盖范围实现地表形变观测,它是进行地壳形变观测的重要手段,在地震形变研究中发挥着越来越重要的作用。本文首先简要给出了微波雷达测量的特征,阐述了雷达图像数据处理的基本方法,分析了InSAR技术的主要影响因素和观测精度。结合较新的研究成果,分析了雷达遥感图像研究地震形变的方法,讨论了DInSAR在震间、同震和震后形变观测研究中的最新进展。同时讨论了目前我国应用DInSAR研究地震形变中面临的主要问题,最后阐述了应用雷达干涉测量研究地震形变的发展趋势。     

华北地区断层形变异常与地震活动

根据断层形变求解的华北地区异常参数和应变累积率, 研究了华北主要断裂带的断层形变异常及其应震特征。 同一断裂带上的形变异常与该带上的地震有较好的对应性。 河套—张家口—蓬莱活动构造带上发生的强震, 北京地区的断层形变异常参数在总体上几乎都有明显的前兆性异常。 山西带北部的断层形变异常参数对山西断陷带及其延伸部位上的强震同样有较好的反映。 断层应变累积率反映了应力的积累程度, 其值相对较大时, 测点所在地区的地震较活跃, 反之亦然。     

Field of vertical crustal deformation in North China and the feature of its dynamic evolution

ＦｉｅｌｄｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｃｒｕｓｔａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＮｏｒｔｈＣｈｉｎａａｎｄｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｏｆｉｔｓｄｙｎａｍｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎ王若柏，洪汉净，许忠淮，耿世昌，孙东平，韩月萍Ｒｕｏ－ＢａｉＷＡＮＧ；Ｈａｎ－ＪｉｎｇＨＯＮ...     

Establishment of the GPS Crustal Deformation Monitoring Network in North China

The Global Positioning System (GPS) is a new method to monitor the crustal deformation for earthquake prediction.Now a four-dimensional crustal deformation monitoring network applying GPS techniques has been established in North China,which is an important seismic monitoring area.Results with high precision have been achieved in the first measurement since a series of advanced methods and measures were adopted,and thus a good foundation has been laid for future researches on earthquake prediction and geodynamics.     

汤阴地垫及其邻区大地形变、重力场变化与最新地壳运动

华北南三省交界区为中强地震危险区,先后开展了一些流动观测工作,如大地形变测量、流动重力测量等。同时,在地震地质及新地壳运动方面也相应作了些工作。从获得的大量资料来看,三者吻合较好,表明大地形变、流动重力的观测结果,可能反映了最新地壳运动,这对该区的地震监测以及地震危险性的趋势估计将提供一定依据     

上海及邻区的地壳形变速率与地震活动

对上海佘山地震台伸缩仪的数字记录资料进行去趋势以及地壳形变速率的分析表明：伸缩仪EW向在200l年5～7月存在破年变趋势异常，并且该测项的形变速率在2001年3～8月存在高于正常背景值的异常。结合GPS资料、应力场、地震活动性的情况分析后认为，佘山台的形变速率异常可反映上海及邻区应力场的部分信息，该信息对地震活动具有一定前兆意义。因此，应用形变数字化资料计算地壳形变速率，可作为对地层活动以及日常地震预测的一种分析方法。     

南北地震带南段地壳厚度重震联合最优化反演

重力反演方法是研究地壳结构和物性界面起伏的有效地球物理手段之一.本文收集了南北地震带南段67个已有的固定台站接收函数反演的Moho面深度结果,并使用基于EGM2008重力异常模型计算的布格重力异常,验证了本文提出的重震联合密度界面反演方法的有效性.利用接收函数对台站下方Moho面深度估计作为先验约束,定义了一类评价函数,通过对重力反演算法中尺度因子,平移因子和稳定性因子的最优选择,最小化重力反演结果与接收函数模型之间的差异.结果表明,本文提出的方法,可以有效地同化不同地球物理方法获得的反演模型,且通过重震联合反演可以改进由于对空间分布不均匀的接收函数结果插值可能而引起的误差.本文还通过引入Crust1.0的Moho面深度为初值,同时考虑地壳密度的横向不均匀分布,通过模型之间的联合反演有效改善了地球物理反演模型间的不一致性问题.本文反演得到的最优化Moho面深度模型与已知67个台站位置接收函数模型之间的标准差约1.9km,小于Crust1.0与接收函数结果模型之间标准差为3.73km的统计结果.本文研究结果对于同化重震反演结果、精化地壳密度界面模型,都具有十分重要的参考意义.     

利用远震接收函数反演乌江彭水电站地震台下方地壳厚度

乌江彭水电站目前是重庆市最大的水电站,电站总投资121亿元,总装机容量为175万kw.坝高116.5 m,水库正常蓄水水位293 m,总库容13.35亿m3,为河道型高坝水库.已有研究结果表明,彭水电站坝区是稳定的,但库区及外围地区仍存在5级左右的地震活动背景,在水库蓄水后有可能诱发中,强地震.本文利用彭水台网于200...     

南北地震带和青藏块体东部近期大地形变与地震特征

通过研究南北地震带及青藏块体东部地区２０多年来大地形变场演化特征及其与地震活动的呼应关系，发现大地形变既具有时空分布的不均匀性，各分区形变场又具有同时段的宏观相似性；继承性运动是现代地壳运动的总趋势，而运动方式为波浪式，涌动式推进。地壳运动过程中存在着区域为能积累阶段和释放调整阶段，这可能是地震活动的相对平静与活跃的动力机制。     

地壳运动全变率指标（NDR）系与地震事件

地壳运动全变率指标（ＮＤＲ）系由地表横向变形弯曲度Ｓ，垂向切变反差度τ和地壳运动总强度Ｍｔ组成，是一组定量表示地震危险性的动态地质标志。对华北地区１９６６～１９９６年５次地震（Ｍ＞６）震前地壳运动进行ＮＤＲ系计算，发现ＮＤＲ系异常特征与地震事件间存在密切关系。该法对地震预报、工程地震、评估地壳活动性及地球动力学研究等方面，具有广泛的应用前景     

Comparing crustal and mantle fabric from the North American craton using magnetics and seismic anisotropy

A central target in Earth sciences is the study of deformation at various depth levels within the Earth. Seismology has offered a remarkable tool for doing this via seismic anisotropy. It is however not always clear how to interpret those observations. A question of interest is to understand the relation between the deformation of the mantle and the crust, and in studying the relation between the two. Mantle deformation is expressed in seismic anisotropy. In this paper we seek an objective way of extracting information about crustal fabric as well, to be able to compare with seismic anisotropy. The magnetization of crustal rocks offers an attractive possibility for doing this. We thus explore the use of magnetic data, and we compare magnetic crustal fabric orientation with mantle fabric observations from seismic anisotropy. We apply our technique to the North American craton for which we have an excellent magnetic dataset, and we show that there is a clear relation between crustal and mantle fabric for the cratonic region. This has important implications for crustal formation, and for interpreting seismic anisotropy observations.     

基于地壳分层的唐山地震断层震后变形分析

本文利用球体粘弹性地球模型研究唐山地震断层基于地壳分层的震后变形影响，计算四种不同类型的地球分层模型（均匀模型和三种地壳分层模型）产生的震后变形场，分析不同模型对地表变形的影响异同，定量研究了实际地壳分层模型与均匀地壳模型计算的地表变形差异.计算结果显示，相对均匀粘弹性地球模型，利用分层的地壳结构模型，计算的唐山地震断层附近区域震后28年积累的变形，两者最大差值水平方向可达20mm，垂直变形相差10mm左右.计算的结果显示地壳结构的差异对震后地表变形的影响很大，超过现有高精度测量技术的精度.如果利用该区的实测资料进行反演研究，必须根据实际地壳构造情况考虑地壳分层的影响.