张家口-渤海地震构造带的地壳形变研究

华北北部地区的张家口-渤海断裂带是控制现代强震的一条地震构造带。新近纪以来,在区域NEE向主压应力的作用下,新发育了一系列的NE向构造活动带,与张家口-渤海断裂带组成1组共轭的剪切破裂系统,控制了近代强震的发生。文中主要探讨了这条断裂带的地壳形变特征。长趋势GPS地壳形变图像反映了这条活动断裂带相对完整的左旋走滑活动。分期的地壳形变图像揭示了在中强地震前,沿该断裂带出现一系列的NE向梯度异常带,分别指示了唐山-河间、三河-涞水以及延怀-山西地震构造活动带的活动,表明了沿张家口-渤海断裂带出现了中强地震的中期前兆。研究认为,强震前地壳形变揭示的是深部蕴震层的应变活动信息,而强震之后比较杂乱的图像特征体现了盖层的调整运动     

南北地震带垂直形变速率梯度与强震活动研究

垂直形变梯度能够有效反映区域构造运动的垂直差异变化程度。 我们利用长时间段的水准资料结合GPS资料计算垂直形变梯度值, 计算结果显示垂直形变速率梯度的空间分布与构造分布具有显著的相关性, 南北地震带垂直形变速率梯度异常最显著区域在鲜水河断裂带、 龙门山断裂带和小江—则木河断裂带附近, 其次是青藏高原东北缘地区的庄浪河断裂带与冷龙岭断裂带交会区域, 2016年门源6.4级地震就发生在这一异常区域内, 但是从垂直形变速率梯度的高梯度区域分布来看, 在天祝至景泰一带也有发生强震的背景。 三大断裂交会区域是整个南北地震带构造活动最为强烈的区域, 应该注意该地区未来强震发生的危险性。     

天山地震带近期地壳形变分析及地震危险性评估

利用1999—2018年天山地震带GPS连续站及流动站观测资料,采用线性球面块体模型分别计算了1999—2007期,2009—2013期,2013—2017期的滑动速率,结合天山地震带基线及区域应变结果分析天山地震带近期地壳形变情况,对天山地震带的地震危险性进行评估。结果显示:北天山断裂带西段的挤压滑动速率有微弱的调整,基线结果显示北天山断裂带中西段远场挤压应变加载增强,同时还表现出时空非线性变形过程,需关注其强震危险。南天山断裂带西段的挤压速率处于稳定的高值状态,2013—2017期的挤压速率达到了(-12.5±2.0) mm/a,跨越南天山断裂带西段的基线和应变都是以挤压状态为主,结合地震活动状态的分析,认为该段发生地震的危险性较高。     

南北地震带北段及其两侧断层现今活动性

分析了南北地震带北段及其两侧跨断层流动形变资料，研究了各断裂带的活动水平、动态过程及其与强震的关系。结果表明，南北地震带北段及其两侧现今断层平均垂直活动速率为0.19mm/a，断层活动处于第四纪以来较低水平；区域断层活动增强是强震发生的重要标志之一；强震前断层异常活动存在由外围向震中迁移的特征；南西华山-六盘山断裂带为近年可能发生强烈地震的地区。     

鲜水河断裂带的现今水平形变及构造动态

据鲜水河断裂带水平测距的新成果,讨论该带现今构造运动的动态特征。在分析水平形变的基础上,联系表层构造形变和区域背景,探讨地块沿断裂带运动的模式。认为该带的现今运动主要表现为断裂带两侧地块往东南的同向不等速滑动,其地表形变效应则与左旋走滑相一     

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。     

沂沭断裂带及附近地区垂直形变特征分析

利用小波变换分析方法提取沂沭断裂带及其分支断裂跨断层流动短水准和长水准趋势变化成分, 计算分析不同断裂的垂直形变速率和受力状态, 结果表明: 沂沭断裂带及其北西向分支断裂近期垂直形变速率均较小, 没有明显的速率异常和受力状态改变; 同一断裂具有分段和分时活动特征, 断裂活动性质与地质考察结果基本一致; 大部分水准观测场地在1995年苍山5.2级、 2011年日本9.0级地震前后断裂垂直形变速率和受力方式发生了变化; 山东近几年出现的跨断层水准异常基本结束, 仅存的冯家坊子水准异常存在一定干扰, 沂沭断裂带及附近地区近期发生强震的形变背景尚不明显。     

跨断层“点-线-面”研究方法及在震例分析中的应用

基于青藏高原东北缘地区跨断层短水准资料, 采用形变异常强度、 断层合成速率和断层形变趋势累积等多种研究方法, 利用“点-线-面”相结合的研究思路, 全面分析了2013年岷县漳县M_S6.6地震前的应变背景、 断层活动和短期形变特征。 结果显示: ① 该地震处于垂直形变累积率的高值区, 应变积累程度较高; ② 断裂带之间存在显著的运动差异, 发震断裂震前中短期运动速率显著增强, 并造成区域运动的不均衡, 西秦岭局部地区应变积累增加; ③ 随着强震的逼近, 震前显著异常场地分布明显向近震区迁移和集中, 且异常强度也随之增大。 以上结果对强震发生危险地点和发生时间有短期指示意义, 因此, “点-线-面”相结合的研究方法有利于认识地震前兆信息, 对地震孕育背景判定及地震危险性分析具有重要意义。     

川滇地区近期断层运动特征分析

通过对川滇地区的跨鲜水河断裂带、龙门山断裂带等多条重要断裂的形变资料进行了速率合成计算,并对这些场地的短水准和短基线在芦山地震、汶川地震等几次强震前后速率合成结果和张压趋势变化进行分析,最后结合2011—2015年川滇地区GPS资料的面膨胀计算结果进行了对比,总结该地区近年活动形变特征。结果表明:(1)大多数断裂保持正常幅度的张、压变化,而在地震前1~3年的变化幅度会明显异于常年;(2)可能的地震前异常变化在短水准和短基线形变中反映并不完全一致;(3)大地震后会对该地区及其附近的构造应力场产生深远影响,加快断层的运动速率。     

活动断裂带构造变形定量分析

为了把较高空间分辨率区域的GPS观测资料用于强震地点预测,提出了活动断裂带构造变形定量分析方法. 该方法主要通过沿断裂带主断层线两侧划分若干形变单元,求解各单元的几何变形和相对错动参数等,定量估算断裂带各分段滑动及应变速率;进一步基于断裂带整体变形的协调性,确定可能存在的异常段及其性质和程度. 利用1991——2001年GPS速度场资料对川滇块体东边界带的实例分析显示, 则木河-小江断裂的冕宁-宁南-东川一带,为主断层活动相对闭锁而左旋剪应变积累速度较高的异常段.      

中国大陆垂直形变速率梯度与强震危险区

应用确定形变速率梯度值的方法,探讨了速率梯度与构造活动、地震活动的关系。利用《中国现代地壳垂直形变速度图》经数字化处理后,给出了中国现代垂直形变速率水平梯度等值线图,将高形变速率梯度区与强震发生地点进行了对比,并指示出了未来10～20a的内强震潜在危险区     

中国大陆活动地块边界带与强震活动

本文在前人对中国大陆及周边活动地块研究和划分的基础上，系统研究了6个Ⅰ级活动地块区和22个Ⅱ级活动地块之间共26个活动边界带的构造变形与强震活动，包括强震分布与活动边界带的关系，边界带构造活动速率与地震活动水平及强震复发期等的关系. 给出了边界带强震活动水平与构造活动速率之间的线性关系和强震复发期长短与构造活动速率的反向变化关系. 从而进一步揭示了中国大陆活动地块构造及其块体运动特征，以及块体边界带的构造变形对强震的控制作用.     

华北地区库仑应力演化与强震活动关系

采用更加符合长期变形和震后短期变形的Burgers流变模型,模拟了华北地区1303年以来6.5级以上地震引起的同震和震后库仑应力演化.结合华北地区历史地震期幕活动特征,分析了不同活跃期之间、同一活跃期内不同地震之间的库仑应力加卸载效应.结果表明：华北地区不同活跃期的强震主体活动区受控于历史强震的库仑应力加载作用;每个活跃期内强震活动主体区在空间上的迁移与该活跃期内首个7.5级以上地震的触发作用有关;华北地区每个活跃期内强震活动在时间上表现出的"平静期—活跃警告期—高潮期—剩余释放期"应该是区域动力加载过程的一种表现.岩石圈流变松弛效应引起的库仑应力变化对华北地区强震活动时空演化有显著的促进作用.本研究讨论了库仑应力变化在华北地区历史地震活动时空演化过程中可能扮演的角色,为探索华北地区强震活动空间迁移和韵律特征蕴含的构造动力学过程,以及与之相关的地震危险性判定提供参考依据.     

华北强烈地震深部构造环境的探测与研究

20世纪六七十年代以来, 华北地区发生了一系列强烈地震． 强烈地震的孕育、 发生和发展与深部构造密切相关． 近50年来, 我国地震科学领域在强烈地震的地震构造和深部环境方面开展了大量的研究． 深部地球物理探测和地震层析成像结果揭示了华北地区地壳结构的基本特征, 并在强烈地震发生的深部构造环境等问题上取得了重要进展． 本文在回顾华北地区地壳上地幔结构探测的基础上, 对1966年邢台M_S7.2, 1976年唐山M_S7.8, 1975年海城M_S7.3和1679年三河—平谷M8.0地震的地震构造和深部构造环境进行评述． 深部地球物理数据的综合分析表明, 震源下方的低速异常带, 高角度超壳深断裂, 地壳深浅构造的不一致, 偏低的上地幔顶部速度和局部隆起的莫霍界面, 是华北伸展构造区深部孕震环境的共同特征．      

中国大陆与周边板块边界强震活动的互动关系探讨

分析中国大陆与周边板块边界、尤其是西部地震“大三角”地区强震活动的关系认为,中国大陆与周边板块边界带的强震活动之间存在互动关系,而不完全是后者对前者的触发作用。进而根据中国大陆地震构造环境、大尺度地壳运动变形动态与强震活动状况,研究和探讨了这种“互动关系”可能的构造动力机理和我国大陆未来地震活动的发展趋势。     

形变数字化观测对大陆地震响应能力及机理分析

在中国大陆2001年以来发生的数次5级以上地震前,山西侯马数字化形变台的波形记录发生了明显变化。本文就此进行了初步分析,认为强震前的预滑移可能产生这种长周期的形变波,它们对大震预报有一定意义。     

腾冲台水平摆在中强以上地震前异常特征分析

以腾冲台水平摆资料分析了近年来滇西地区范围内发生的中强以上地震,发现震前资料出现了反映地震孕育过程的异常变化,重点对该地区中强震前短临异常的变化特征进行探讨,为使用腾冲台水平摆资料进行识别以及捕捉地震短临异常,预测地震提供参考依据。     

几次中强地震前乌什、阿合奇台数字形变资料异常变化分析

利用乌什、阿合奇台数字形变观测资料,分析了近几次远场7级左右地震和近场5级地震前形变资料的变化情况.分析表明:震前2个台的数字形变资料有明显变化的大多是NS分向,部分地震前的中短期异常可以认定,远场强震和近场5级地震前7天左右,乌什水管仪NS向大多存在不同程度高频抖动和畸变的临震异常,与天气干扰导致的高频变化不同.同时,对2个台的数字与模拟倾斜资料进行了对比分析,并对几次中强地震前后形变资料变化所反映的地球物理现象进行了探讨.     

地震触发响应系数动态图象扫描及华北近期地震危险区预测

从理论上讲,地震之间存在力学相关性,尤其是一个地震带内在临界状态,地震间相互作用增强。利用这种关系用地震触发响应系数扫描方法,可在一个强震发生后预测下次强震发生的地点。地震引起的就力场扰动包括静态、动态扰动,包括断层弹性位错,也有断层蠕动,可以有弹性地震波和粘弹性形变波的传播实现,有弹性变形,也有永久变形,有瞬间的,也有长久的效应等。这方面已提出好多种效应假说,多种效应共同作用的后果是一个。Ａｔ值