中国大陆强地震与地球自转角速度长期变化关系的初步分析

地球自转角速度变化对地质构造、地球物理现象的影响,前人已做过不少工作。其中,李四光、克罗波特金等认为,地壳构造运动的动力与地球自转角速度的变化有关。斯托伊柯（Stoyko）发现全球中、深震能量与自转速率有密切的关系。斯托瓦斯指出,近三百年来,绝大多数毁灭性地震都发生在地球自转角速度变     

地球自转产生的应力场

以匀速自转时地球产生的变形做为有限弹性变形去计算,再选加地球自转角速度变化而产生的弹性变形,从而得出问题的力学解析表达式。     

地球内核超速自转的物理机制

根据地球液态外核的对流结构提出一种物理机制，求解释地震学所推断的地球固体内核超速自转的现象。外核中物质对流和发电机效应的数值计算表明，内核的相切柱体内温度偏高。我们证明这种温差会在圆柱体内产生一种超速自转的热风和一种很强的方位磁场。由感应方位磁场和北景极型磁场可导出作用于内核的转矩，当内核的角速度相对于附近相切柱体内流体的角速度，大约滞后１４％时，作用于内核的转矩达到平衡。所推断的内核的超速自转（     

地球自转角速度长周期变化对太阳轨道运动特征的一种响应机制

地球自转角速度的季节性和年变化的成因已达成基本共识,但更长时间尺度的周期性变化成因尚无定论,它们或归因于太阳活动、日月引潮力、地壳反弹、大气圈波动或行星摄动的影响等.直至目前,地球自转变化的规律和机制还没有完全弄清楚.研究发现:根据行星会合指数(K)标定太阳轨道运动特征的方法是可行的.通过对行星会合指数(K)的FFT检测发现太阳轨道运动周期与前人研究的地球自转日长(LOD)变化周期具有极强的相关性.太阳轨道运动在受到行星系统力矩作用的同时,致使近日行星轨道运动受到太阳引力作用的波动影响而产生扰动.受太阳巨大引力作用的牵制,导致地球轨道角动量和太阳轨道角动量的变化具有正相关关系.根据地球轨道角动量和自转角动量之和守恒,进而推断地球自转角速度的变化对太阳轨道运动特征的响应,这在思想方法上是一种突破.     

全球大震活动与地球自转速率的关系

地球自转及其速率变化是地壳构造运动的重要动力来源,其水平原动力有两种:由两极压向赤道的力,与地球自转角速度平方成正比;东西向的力,与地球自转角加速度成正比,其大小按纬度的分布与全球大地震频度随纬度的分布一致。所造成构造应力的主方向与全球6级以上地震震源机制解得的震源同性质主应力方向及地震带走向的统计结果相符。取其能量的1%,已足够供给地震释放。     

月球和地球正常重力特征差异及成因探讨

月球和地球都非常接近于旋转椭球,基于正常椭球求定的正常重力场占据了月球和地球真实重力场的主要部分,比较月球和地球的正常重力,可以更好地理解这两个天体的重力变化特征.基于Clairaut定理求解月球和地球的正常重力,正常重力随纬度的变化呈现了相反趋势,即地球是两极的正常重力大于赤道的正常重力,而月球是两极的正常重力小于赤道的正常重力.从截断误差及椭球形状与自转角速度的协调关系分析了月球和地球正常重力随纬度变化产生相反趋势的原因:月球的椭球扁率与自转角速度之间的数值关系不满足行星流体静力学平衡条件,即利用Clairaut定理求解正常重力并不严格适用于月球.     

地球扁率在地质历史上的变化下限

为研究地球形状的长期变化,将地球假设为弹性椭球体,根据弹性动力学理论导出地球的扁率下限公式,扁率与地球的平均密度ρ、引力加速度g、自转角速度ω、平均半径R、弹性模量E、泊松比v相关.将新星云假说下地质历史时期半径、质量和角速度变化值代入公式计算出各地质历史时期地球扁率值,作为地球扁率变化值的下限值.地球的扁率自地球形成以来总体变化趋势是在减小.     

浅谈板块运动的动力

在对固体潮计算的基础上,提出固体潮很可能是使印度洋板块向南挤压中国大陆的力源,而地球自转角速度的变化很可能是太平洋板块沿东西方向挤压中国大陆的力源。     

地球的差异旋转

对于具有流体对流层的旋转星球 ,由于星球自转对对流的影响 ,必然会在星球对流层内部不同部分间以及星球的不同圈层间产生差异旋转 (differentialrotation) .所谓差异旋转是指旋转角速度随着深度 (星球不同圈层的旋转角速度不同 )以及纬度 (同一圈层内部不同部分间的角速度不同 )具有差异的现象 .地球是一个多圈层的旋转系统 ,主要由大气圈、水圈、岩石圈、地幔、外核以及内核组成 .大气圈和水圈具有明显的流体性质 ,并且在漫长的地质年代中 ,地幔、岩石圈和地幔之间的软流层以及外核均具有流体性质 ,而且在大气压力、热、重力和电磁力等的作用下发生了对流 .这些对流运动一旦受到地球自转的影响 ,就必然会致使地球各圈层间以及对流层内部不同部分间产生差异旋转 .几个重要现象 :基本地磁场的长期西漂、岩石圈的长期西漂、地球自转速率变化 (周日长度波动 )和固体内核各向异性对称轴的移动表明在固体地球内部各圈层—岩石圈、地幔、外核和内核间存在差异旋转 .来自地震学上的数据证明了固体内核与地幔之间存在较明显的差异旋转 ,速率可达 1.1°～ 3.0°/a.这跟其它数据如自由振荡数据以及地磁场长期西漂数据获得的结果具有很大的差异 .导致固体地球内核相对于地幔差异旋转的主要宏观机制为电磁力矩、引     

地球自转的天文地球动力学效应研究(Ⅰ)--引力位和重力的变化

详细讨论了地球自转的天文地球动力学效应，地极移动和日长变化导致地球引力位系数产生时变特性并引起重力的摄动，根据理论力学的基本概念，导出了由于地球自转变化引起的地球引力位系数变化、重力摄动、垂线偏差和地球形变的表达式，并定量地研究了极移和日长变化对测站重力观测值和地球形变的影响，建议在高精度的空间大地测量中要顾及到地球自转变化引起的一系列效应。     

穿过张家口—渤海地震带西缘的折射剖面所揭示的地壳上地幔构造与速度结构

近期完成的北北东向的繁峙～太仆寺旗宽角反射／折射剖面,由山西断隆进入内蒙地轴,它穿过了山西地震带的大同～阳高震区和北西西向张家口～渤海地震带的西北缘。其主要目的是探测研究张～渤地震带及其两侧壳幔构造与速度结构的差异及其与地震活动的相关性。结果表明：张～渤地震带壳内界面及莫霍面较其两侧有１．０～２．０ｋｍ的不同程度的上隆;在阳原～张家口之间地壳结构纵向与横向非均匀性明显,上地壳和下地壳上部有局部的速度逆转,下地壳下部的低速层由山西断隆一直延伸至内蒙地轴,上地幔顶部的速度梯度明显增大;在阳原、怀安和张北附近分别存在着延伸至莫霍面的地壳深断裂带;在内蒙地轴一系列壳内界面不明显。     

地球扁率在其历史上的变化

地球的形状变化是地球演化研究的基本问题之一.为了确定地球形状的变化需要了解各个地质历史时期其扁率的变化.根据地球的扁率公式,得到扁率与地球的半径、质量和角速度关系.通过推测地球的半径、质量和角速度的变化量,计算出地球各个时期的扁率.地球的扁率自形成以来总体趋势在减小.地球是个固液混合的椭球体,在各个地质历史时期中地球扁率的真实值应该小于计算的扁率值.     

Modelling the hysteresis in the velocity pattern of slow‐moving earth flows: the role of excess pore pressure

This paper describes the velocity pattern of a slow‐moving earth flow containing a viscous shear band and a more or less rigid landslide body on top. In the case of small groundwater fluctuations, Bingham's law may describe the velocity of these slow‐moving landslides, with velocity as a linear function of excess shear stress. Many authors have stated that in most cases a non‐linear version of Bingham's law best describes the moving pattern of these earth flows. However, such an exponential relationship fails to describe the hysteresis loop of the velocity, which was found by some authors. These authors showed that the velocity of the investigated earth flows proved to be higher during the rising limb of the groundwater than during the falling limb. To explain the hysteris loop in the velocity pattern, this paper considers the role of excess pore pressure in the rheological behaviour of earth flows by means of a mechanistic model. It describes changes in lateral internal stresses due to a change in the velocity of the earth flow, which generates excess pore pressure followed by pore pressure dissipation. Model results are compared with a hysteresis in the velocity pattern, which was measured on the Valette landslide complex (French Alps). Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

利用数字地震记录研究唐山震区台下的P、S波速度结构

直接采集数字地震记录的原始 P波、S波记录波形 ,与利用 Haskell矩阵传递方法得到的理论综合地震图进行对比 ,通过不断调整介质模型 ,最后得到台站下方的体波速度结构模型 ,此方法中得到的 S波速度结构不同于通过其他波形转换而来的结果 ,而是同 P波一样从原始波形拟合而来 ,同时获得地震台下方 P、S速度介质模型 ,这为我们讨论地下介质的性质提供了更多的信息。数字地震波形资料取自于唐山市遥测地震台网陡河和滦县的短周期地震记录 ,共选用了震中距范围为 30～ 60°、震源深度为 1 0 0～ 60 0 km的 5个不同地点的深源远震记录资料。结果表明 ,台站下方的纵波和横波速度分层结构相当吻合 ,说明拟合结果相当可靠。两个台站下的地壳厚度均为 38km,速度结构在 1 3km的低速层处出现差异 ,滦县的低速层比陡河要更厚一些。两个台站的地壳速度结构都是高低相同 ,而且陡河的高低差异较滦县更为显著。唐山震区滦县部分的震源比陡河附近的浅 ,而 1 976年唐山 7.8级地震发生在陡河附近 ,可见地震的发生与壳内低速层的差异幅度有关。从泊松比高值来看 ,地幔顶部存在低速层 ,该区域是地幔上隆区 ,可能有部分熔融     

水平层状介质视波速比响应特性的数值模拟

本文用几何地震学方法和多台和达图法, 通过数值模拟讨论了水平层状介质的视波速比对真波速比变化的响应特性。 结果表明: ① 视波速比对真波速比变化的响应特性是介质结构及其动态变化、 震源与监测台网的相对位置有关的复杂函数, 显示了地震波的实际传播途径对提取波速比异常信息的明显影响; ② 检测波速比信息的地震震源深度对视波速比的响应特性有重要的影响, 当介质处于异常状态时, 位于震源区下方的地震其携带出异常信息的能力受到较大限制, 其实质应归于地震波传播路径中非异常部分的作用; ③ 视波速比的响应特性主要是对于介质内部真波速比变化的响应, 在其他条件相同的情况下, 如果介质内部波速变化大而波速比变化小, 一般并不会显示高的视波速比响应特性。 根据这些结果笔者认为, 结合研究区具体的介质结构条件, 发展震源精确定位方法, 深入而具体地研究视波速比对真波速比变化的响应特性问题, 是应用视波速比作为预测地震的前兆方法必须面对的基本问题, 也是可靠地识别视波速比异常必须解决的关键问题。     

Seismogram Analysis of Indonesian Earthquakes at DAV Observation Station

The S-wave velocity across the earth structure under Indonesia for Indonesia earthquakes has been investigated through seismogram analysis, simultaneously in the time domain and three Cartesian components. The data were recorded at DAV observational station, the Philippines. The main data set is the seismogram comparison between the measured and synthetic seismogram, instead of travel time data, as commonly used in other seismological research. The synthetic seismogram is calculated using the GEMINI method, which is equivalent to Mode Summation. The above seismogram comparison shows that the global earth mantle of PREMAN gives a deviating synthetic seismogram and has earlier arrival times than those of the measurement. The gradient of β_h in the upper mantle layers is altered into a positive, rather than negative slope as stated in the PREMAN model, and negative corrections are imposed to the zero order of the polynomials coefficients in all earth mantle layers. The excellent fitting, as well as travel time or waveform, is obtained from the surface waves of Love and Rayleigh, surface wave to the S and SS mantle waves as well as the core reflected waves. This result expresses that part of the earth mantle, due to a collision between India and Asia tectonic released zones, has a negative anomaly in S-wave velocity and vertical anisotropy in all of the earth mantle layers.     

Estimation of shear wave velocity of earth dam materials using artificial blasting test

The objective of this study is to estimate the shear wave velocity of earth dam materials using the vibration generated from artificial blasting events, and to verify its applicability. In this study, near-field artificial blast testing and monitoring were carried out at the Seongdeok dam, Korea, as the first blasting tests to be carried out on an existing dam in Korea. Vibrations were induced by four different types of blasting, using various explosive charge weights and depths of blasting bore-holes. During the tests, acceleration time histories were measured at the rock outcrop adjacent to the point of the explosion, and at the crest of the dam. The fundamental frequency of the target dam was computed from the frequency analysis of measured acceleration histories. Numerical analyses were carried out, varying the shear modulus of the earth fill zone and using the acceleration histories measured at the rock outcrop as input ground motions. From a comparison between the fundamental frequencies calculated by numerical analyses and those of measured records, the shear wave velocities with depth, which are closely related to shear moduli, could be estimated. It is found that the effect of different blasting types on shear wave velocity estimation for the target dam materials is negligible, and that shear wave velocity can be consistently evaluated. Furthermore, by comparing the evaluated shear wave velocity with empirical formulae from previous research, the applicability of the method was verified. Therefore, in cases of mid-to-small earth dams, where the earthquake record is not available, the shear wave velocity of earth fill materials can be reasonably evaluated using blasting vibration records obtained at the site adjacent to the dam.     

垂向非均匀介质的走时反演

本文提出了一种利用反射波走时曲线计算垂向非均匀介质速度和反射界面深度的方法。当在地球表面没有获得来自地下某一深度范围内介质的任何信息时,可以认为这一深度范围内的地震波速度具有连续性。利用来自其底部反射界面的反射波走时曲线,可以计算出该深度范围的地震波速度结构。对三种模型进行了理论计算,所得反演解与真实值较为一致,其中计算出的反射界面深度最为精确。利用本文提出的方法可以计算两个相邻反射面之间的垂向非均匀速度结构,如低速层等。     

云南地区地壳中上部横波速度结构研究

根据云南地区的基阶瑞利波相速度频散资料，用面波层析成像方法反演得到该区域中上地壳S波速度结构. 给出了研究区域内在4个深度上的S波速度水平分布图像和沿100.5°E、24°N、25°N、26°N及27°N的S波速度-深度剖面图. 结果表明：在小江断裂与红河断裂围成的川滇菱形块体内，26～30km深度处的速度明显低于周边地区，其南段从地表到15km深度均为明显的低速区域. 云南地区的强震（M＞6.0）震中位置与S波速度分布图像具有明显的相关性，主要分布于高速与低速的过渡区域.     

《CT理论与应用研究》杂志新刊标和地幔速度模型的说明

在《ＣＴ理论与应用研究》杂志１９９４~２００１年本杂志“刊标”的基础上,在其上方增加了象征三维体视学成像的三角形四面体的透视图;该刊标的右下侧为医学断面成像扫描仪(包括各种Ｘ－ＣＴ机与核磁共振ＭＲＩ扫描仪等);其左下侧为三维地幔速度模型和地球核的示意图,切出有两个地幔剖面,表示纵波速度二维变化的剖面。该速度剖面系根据赵大鹏教授的理论和计算方法,按照地球上的两个大圆弧做计算和绘制的彩色图,排在本期封４:第一大圆弧,从北极经西巴基斯坦(２８°Ｎ, ６４°Ｅ)到马尔代夫群岛(３°Ｎ,７３°Ｅ);第二大圆弧从马尔代夫群岛点(３°Ｎ,７３°Ｅ)连接巴布新几内亚之南点(１２°Ｓ,１５０°Ｅ),来计算两剖面速度分布并作图的结果,其具体分布参见封４的两条彩色剖面和相应的地理位置图。由于赵教授这篇论文[１]在中国国内只有很少数图书馆收藏,在Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ的ＥＰＳＬ网站上一般人只能查到摘要,本刊对于该地幔速度模型的制作方法和所用数据资料,该模型的优越性和特征进行了叙述,他所用的地震事件数目,多达７１２８个;用于层析反演成像的震相到时数多到近一百万条。该速度如下的特点:在所采用的速度结构中,包含用几个复杂形状的地质速度界面,如莫霍面,以及下沉板块的分界