从地壳运动角度分析大陆强震机理的一种物理方法

为了从地壳运动角度利用重复大地测量数据分析大陆强震机理,提出了利用反映地壳内部密度变化或时变的物理量来分析强震发生的密度变化机理的一种物理方法(1)介绍了地球内部密度时变的一般理论和单层密度时变理论,提出了分步迭代算法;(2)简要分析了断层位错引起的单层密度变化效应;(3)分析了1996年丽江7级地震前震区南部地壳密度时变(变化)的特征;(4)初步探讨了强震孕育过程中可能的地壳内部密度时变(变化)前兆模式或发震机制.     

局域Bjerhammar问题解算理论和断层位错引起的单层密度变化

为了利用大震测量数据解算地壳内部密度时变,并为研究地震孕育过程和地震前兆中物质密度时变信息提供理论依据,研究了局域Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面单层密度时变问题的平面解算理论;给出了不同投影下Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面单层密度时变及相关重力位场的严格解式;导出局域Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ问题解算理论的使用条件,即满足一定精度要坟的门限Ｒ和Ψ０的严格解析关系式;给出了不同Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ平面上的ｑｔ＾＊之间     

河北省强震区内外深部S波速度结构特征研究

利用短周期记录的S波记录反演了沙城老震区及其邻区共3个台站下方的剪切波速度结构，并进行了对比分析。结合以前得到的邢台、唐山震区及其附近5个台站的速度结构，发现强震区具有几个大致相同的构造特征，即：（1）地壳厚度低于周围台站；（2）S波低速层速度低于周围地区，高低速层差异大；（3）具有较低的上地幔S波速度；（4）强震往往发生在低速层上面的高速层内或高低速层交界面上；（5）易震层往往是两个低速层夹持的高速层等，并对这种结构易于发震的机理给出了分析。总之强震的发生是与低速层紧密相磁的，而剪切波对于反映低速体构造非常敏感，因此S波速度结构研究对于揭示强震的深部构造背景，深入研究震源机制都是很有意义的。而且，强震我所共同具有的这种特征为我们今后强震危险区的划分和强震地点的预测提供了较为科学的依据。     

研究现今地壳运动和强震机理的一种方法

本文阐述了地壳形变与密度变化耦合运动的基本理论，分析了地壳形变与密度变化耦合运动引起的重力时间变化.断层位错运动是地壳形变与密度变化耦合运动的特殊形式.利用重复重力观测数据，选用稳健算法反演研究了1985-2002年滇西地震实验场主要断裂运动的时间分布和强震响应特征，获得了不同类型强震孕育过程图像.     

重力和形变资料联合反演地壳密度时间变化的一种方法

基于单层位理论，利用动态大地测量基本方程，选取Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ虚拟球作球近似同时将地面观测数据δｇｔ（重复重力）和δＨｔ（重复水准）等解析延拓至Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面上，得到求解地壳内部密度时间变化及相关重力位场时间变化的一组公式，并给出了相应的迭代求解方法。     

川滇地区地壳密度变化与强震孕育关系

为研究川滇地区地壳密度的时空演化特征与强震孕育的关系,本文基于2011—2014年川滇地区的重力复测资料,利用阻尼最小二乘反演算法,获得了川滇地区0—50 km深度范围内分辨率为55 km×55 km×10 km （长×宽×高）的三维动态密度变化模型。以所获取的动态密度变化为依据,分析了川滇地区三维密度变化特征与2013年四川芦山M_S7.0、2014年云南鲁甸M_S6.5和四川康定M_S6.3地震的关系,并由此对强震重点构造部位的深部地壳结构特征、孕震背景及区域动力学过程进行了深入分析。结果显示:川滇地区出现多个与主要活动断裂带展布方向基本一致的密度变化高梯度带,在三次地震的震中区及其附近观测到明显的区域性密度变化异常。15—35 km深度范围内的密度变化水平剖面显示:强震容易发生在上地壳密度变化正、负异常过渡的高梯度带和密度变化四象限分布的中心;中地壳深度密度变化低异常是强震孕育的主要介质条件;下地壳深度密度变化低异常或密度变化高梯度带均有可能是孕育地震的主要介质结构。0—50 km深度的垂直剖面上的密度变化结果显示,地震震中区及附近浅部、深部地壳呈现解耦变化。壳内垂向正负密度变化过渡带可能是强震孕育的又一个主要特征构造。      

点位错引起的单层密度变化

采用求解地壳单层密度变化的一般公式，导出其平面近似公式并给出了相应的数值计算方法。在此基础上，将点位错引直民的地表形变和重力变化同时解析延拓至Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面上，得到了点位错引直民的地壳单层密度变化的图像。     

中国大陆与邻区强震分区活动性及其随时间演化

根据主要构造分布、震源机制解分布及地震活动状况，将中国大陆及邻区分成20个单元，6个区。利用中国地震局地球物理研究所提供的地震目录，计算近百年来各单元和各区的6级以上强震释放应变能，做出时间滑动后的应变能—时间曲线图，分析认为：(a)中国大陆及邻区百年来的强震活动是一个复杂的时空动态过程，每个区、带有其高、低潮，然而各地区没有统一的地震释放应变能高潮与低潮；(b)强震的活动与平静只是相对而言的，没有绝对的活动或平静；(c)微动态期划分较好的体现了强震活动特征，每个微动态期内至少有一个高潮期，且强震集中在一个主体地区内发生，各搬动态期的能量可以有起伏。通过进一步的讨论和分析，提出中国大陆地壳变形主要受三方面因素的控制：(1)印度板块、太平洋板块和菲律宾板块的活动及其变化控制中国强震活动图像的总体格局；(2)大陆地壳结构的非均匀性及其变化影响了主体地区的形态结构；(3)地壳形变的继承性影响强震活动主体地区形成与变迁的过程。     

Bjerhammar球面单层密度时间变化的实用解算理论

研究了Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面单层密度时变实用解算理论和稳定算法。从利用重复大地测量数据联合确定Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面单层密度时变基本理论出发,推导了不同Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面上ｑ＾＊ｔ和δＷ＾＊ｔ之间的一般解式;分析研究了ｑ＾＊ｔ的迭代求解过程和收敛特性,得出其收敛稳定性很大程度上取决于Ｒ值的结论,同时给出了界限Ｒ的关系式;提出了解求ｑ＾＊ｔ的分步迭代算法,该算法从理论上解决了以前算法存在的     

时变重力场球面模型反演算法和模拟实验

时变重力场是研究地球内部介质物性变化的重要手段。本文提出了一种适用于地面流动重力测量获得的时变重力信号的场源反演方法,该方法采用球坐标系下的六面体单元来模拟场源介质,适合大尺度地震流动重力测量数据的等效源模型构建。通过引入重力时变信号的一阶光滑先验条件,压制了时变重力信号中的短周期高频分量,可用于提取与地震孕育相关的长周期信号。通过理论和模型实验证明了本文算法的可靠性和稳定性,并使用南北地震带南段2014—2017年的流动重力实测数据进行了反演解释,获得了地壳内部等效场源的视密度时变信号,变化量级在正常地壳密度的±0.7‰之间,其空间形态受川滇菱形块体边界控制。研究成果可用于时变重力场模型解释和深部场源特征提取,可为地震重力前兆信号分析和相关研究提供完备的方法保障。     

远震前的地电场潮汐波异常

分析了5次远强震前河北省昌黎台、兴济台记录到的电场异常，发现该异常主要集中在震前2个月左右的时段内， 具有很好的短临预报意义. 震前电场呈现不同的异常特征，但与固体地球潮汐波变化关系密切，如半日、半月等潮汐波周期信号增强，引起电场变化幅度增大；或本该正常记录到的潮汐变化幅度突然减小或消失；以及高频信号增多并伴有跃变现象. 分析异常产生机理认为，强震前的这种异常现象是震源区临震孕育过程中岩石弱化产生的电场异常，经自由空间或地壳传播到达地电台站后，与台站记录的电场潮汐波相叠加产生潮汐波增强或减弱现象. 高频异常可能与台站下方岩石孔隙度、渗透率等介质性质的改变有关，反映了强震的远场动态效应.      

高温高压下岩石波速与地壳深部的物质组成

通过对高温高压下岩石波速实验资料的综合研究得出：岩石波速及速度各向异性可用于确定地壳深部各层的组成和界面性质;岩石波速随构造环境而变化；同一波速层由成分和成因上不同的岩石组合而成利用统计分析后的高温高压波速数据，建立了42组ρ-Vp（密度-速度）关系式及深部岩石判别图解     

青藏地区的均衡异常计算

重力均衡归算就是依艾里地壳均衡模式调整地壳，经过均衡归算后，使得地球内部均衡补偿面上的压力处处相等，得到一个密度均勻的地壳模型。重力均衡归算的方法一般分三个步骤进行：(1)按空间归算使观测点归算到大地水准面上；（2）将海平面以上的地形物质移去，即按地形改正归算；（3)按均衡密度或均衡深度加入均衡改正。     

滇西试验场区地壳的试验均衡研究

本文利用滇西试验场区最新完全布格重力异常和地形高资料，采用设置虑拟数区和边界限定，消除趋势项，低道滤波等预处理措施，按试验均衡理论，计算了该区了地壳的均衡响应函数及试验均衡异常；结合文献（１）的研究结果，对其均衡异常分布特征，区域构造运动机制，活动的断裂与强震展布间的关系进行了研究。结果表明：１）该区均衡响应函数值高于美国。加拿大及我国华北等地区，其地壳处于亚均衡状态；２）区内各部位的均衡状态并不     

大陆地震活动和地震预报国际学术讨论会论文摘要

一 般问题中国大陆地区快速破裂场的主要特点及其形成的原因李永善、李金正(陕西省地震局)本文利用强震活动资料,探讨了快速弹性破裂面、破裂体、破裂区、破裂系和破裂场之间的关系.指出,破裂场是客观存在,可以用模糊数学方法来描述和分析.本文还从破裂场角度探讨了我国大陆地区的主要强震带的成因及其与板块边缘强震带的关系.认为,板内强震带以板块边缘破裂带向板内逐步扩展的结果,整个地壳和板内地壳快速弹性破裂的主要形态是网络式的破裂.破裂的次序是先大块后小块,先边缘后内部,先两端后中间.我国近百年来的强震活动和迁移图象与上述推论非常符合.最后提出了一个关于整个地壳和板内地壳的快速弹性破裂的初步假设(或模式).它可能对进一步研究板内强震有重要的理论和实用意义.     

康滇地区重力场分离、密度反演与地壳构造

康滇地区位于我国著名的南北向活动构造带的南端，是中蒙经向中轴强地震带和巨大的地壳厚度变化带的一部分．由于该地区是地震活动的预测危险区，且资源非常丰富，引起了广大地学工作者的关注．本文采用对地壳内部密度分布最为敏感的重力场资料进行场分离、平差、反演等数学处理，求出地壳平均密度和深度10～100km各层的密度分布；综合其它地球物理资料进行分析．结果表明，康滇菱形块体与其东侧和西侧不论在构造特征还是地球物理场特征方面皆存在差异．      

河西—祁连山地区近期形变场演化特征与孕震构造模式

本文通过对河西－祁山地区近２０年形变场演化特征的分析，提出了代表该区区域应力松驰、岩石圈底部软流层对流加速以及地壳中上部应力强化与强震孕育三种应力状态的特征性形变图象，文章还通过典型强震构造组合特征、形变场特征的分析，提出了该区北西西、北东向两组构造的组合孕震模式，并利用上述孕震模式对该区近期强震危险地点进行了初步判定。     

云南地区强震活动过程中的调制比、b值

通过对云南地区1900－2000年，反映地壳介质状态的地震调制比、b值的系统研究，探讨了云南地区强震不同活动阶段的中强地震调制比、b值的活动规律，以及与云南地区强震活动规律的关系，并从地壳介质状态反应的孕震机理作出相应的剖析。结果表明中强地震的调制化、b值在强震活跃期与平静表现出有规律的变化：在强震活跃期，中强地震Rm值经过下降－上升－下降－上升过程，完成一次准周期性变化过程，结束活跃期；强震平静调制比Rm开始时高，结束时低；在活跃期与其后的平静期，b值形成一个有规律的低－高－低周期性变化；Rm、b值的最大值都出现于平静期；显示出不论是强震活跃期与平静期，中强地震的活动与强震孕育是密切相关的。     

中层顶区Na原子分布昼夜变化的模拟研究

Na原子可以作为大气动力学过程（如潮汐波、重力波等）的示踪剂，因而对Na层的探测研究成为研究中层顶区的重要手段. 本文建立了时变的中高层大气光化学模式，并与国际电离层模式 (IRI 95) 与Na层光化学理论相结合，建立完整时变的中高层大气Na层光化学模式,着重研究Na层分布的昼夜变化. 计算结果表明，在Na原子分布的峰值附近，Na层不出现大的昼夜变化，而在Na层的上部和下部，Na原子密度存在明显的昼夜变化. 这些特性与实际的观测结果比较一致.     

全球扰动场源的研究及其大地构造意义

作为大地重力学反问题研究的实际应用，本文计算了全球扰动场源．在参数选择、赋值模式上，首先考虑到地球的成层结构与密度异常分布．研究表明，地球内部物质分布的不均一性主要体现在岩石层块体内部，并一直延深到幔核边界；地壳中的构造活动与地球内部物质分布状态相关．从大地构造学的角度，分析对比讨论了扰动场源所揭示的地球深部地质作用机理．