垂直形变测量与地应变

讨论地壳垂直形变与地应变的关系。根据水准测量或地倾斜观测,定义了平均地倾斜与地倾斜率;根据应变与位移的关系,推导任一坐标方位角方向的地倾斜或地倾斜率与应变或应变率分量的关系。     

用水准资料计算剪应变公式的推导

严密推导了利用水准资料计算地壳垂直剖面内剪应变量的两套公式，并分别阐述了其不同的物理含义和地质含义，这两套公式分别表示垂直剖面内两组不同方向间的地壳表层的垂直剪应变，第一个模型表征地壳表层倾斜变化的程度，第二个模型表征地壳表层曲率变化的程度，二者从不同的侧面反映了地壳变化的状态。     

岩石层断块系中地震孕育过程的模拟

地震活动区地面缓慢运动观测表明，地震前存在地倾斜和地形变异常。虽然这些异常的存在毫无疑问。但迄今仍没有理论解释。为此，根据地震孕育过程的唯象学概念提出了地面缓慢运动的理论模型，把介质（岩石层）模拟为被裂缝弱化带分隔的绝对刚性断块系，用标准线性体的流变模型描述这些地带中应力和形变的关系。断块运动从一块到另一块的传递是靠过渡带中物质形变而实现的。雪崩式不稳定裂缝形成模型是地震孕育过程模型的依据。地震孕育过程 的不同阶段断裂带中介质特征的变化与雪崩式不稳定裂缝形成模型是一致的，可用标准线性体模型参数的时间变化来描述。断块位移和过渡带应力的时间变化函数由线性微分方程组来确定数值解。垂直和水平的断块运动模拟结果证明，地震在断块间介质中孕育时发生地倾斜和断块相对位移异常。所得结果在性质上与地震前观测到的地倾斜和地形变异常特征相当一致。     

山西大同中心地震台水准测量数据变化特征

通过对多年观测资料的分析 ,认为山西大同中心地震台水准测量数据准确地反映了地壳的垂直形变 ,并说明断层活动是造成数据变化的主要原因。得出了测线跨越的断层垂直位移为2 .5 mm/ a,测量场地地面总体向东南方向倾斜的结论。认为测量数据较好地反映了台站周围的地震活动。     

确定地壳形变观测曲线趋势转折点的定量方法与实例

趋势转折是地壳形变变化的一个重要信息,为定量、精确地提取地壳形变观测资料的趋势转折点,基于改进的有序聚类分析法,采用时窗滑动的方法,提取时间序列的趋势转折点,并编制了相应的程序.以新源地震台地倾斜南北向1992～2006年的观测数据为例,以4年窗长、2年步长滑动计算其趋势转折点.研究结果表明：（1）采用改进的有序聚类分析法提取时间序列的趋势转折点具有明确的统计意义,可减少人为判断的主观和任意性.（2）该方法算法简单,易于实现,可用于日常的地壳形变观测资料的分析预报工作.（3）新源地震台地倾斜南北向观测数据计算结果表明,在2001年之前,趋势转折比较频繁,变化也比较明显,而在2001年之后,趋势转折较少,变化更接近线性.     

地形变场与现代地壳垂直运动及地震活动关系初探(Ⅰ)——地形变场的计算方法和物理意义

地震与地壳形变有着密切的关系 ,但台站地倾斜资料空间连续性不好 .为此在场分析的基础上 ,利用逐步订正法将地倾斜观测资料内插到 1°× 1°的经纬度网格点 ,引入曲面总曲率的概念计算格点上的Gauss曲率 ,并推广到格点化的有限区域上得到表征曲面形态和变形强度的地表形变场 .结果表明 :该方法可以合理地弥补资料不连续的缺陷 ,并在地表形变场上捕捉到一些关键的地表形变特征 ,如地凸区、地凹区、鞍形场等 .为地震分析和预报中如何拓展和利用大范围时空信息提供了一种有益的思路 .     

地倾斜双轴垂直摆倾斜仪测量方法研究

介绍一种可同时测量两个正交方向(例如:东西向和南北向)地壳倾斜的双轴单摆体结构的垂直摆倾斜仪的基本原理,并给出其结构设计和初步的实验结果.实验结果表明,地倾斜双轴垂直摆倾斜仪能同时测量两个正交方向的倾斜信号,分辨率达到10-9 rad数量级,能够清晰记录地倾斜固体潮汐信号.     

利用地形变观测量求解地壳水平应变场的方法

在前人工作基础上,初步研究建立了利用多种地形变资料联合求解地壳应变连续分布的方法途径和数学模型。包括利用多种地形变观测资料整体解算测区分单元的应变张量的最小二乘平差模型,以及借助最小二乘配置进行应变空间连续分布估计的方法,并给出了对临潼水平形变网监测资料的试算结果。     

地倾在克孜尔水库第一形变站水准观测中的影响分析

通过第一形变站人工水准前视读数变化和克孜尔水库垂直形变监测网推算第一形变站附近断层下盘和上盘沿测线方向地倾年变速率及地倾方向,发现断层附近地面以断层为分界朝着相反的方向倾斜。这可能是多种原因综合所致,首先水库施工、蓄水、灌浆等活动引起地面负荷变化,其次断层破碎带内渗水后发生膨胀,上盘对下盘的摩擦推挤作用使下盘在断层附近的地面产生翘曲或掀斜,而上盘产生旋转,这种现象离断层越近越明显。扣除地倾因素后获得断层实际高差活动量Δh时,发现断层活动方式自1989年开始由逆断层转变为正断层,但是第一形变站基线和大坝变形GPS监测网数据反映出F2断层长期以来总体保持逆断层的活动特征,出现这种矛盾的原因很可能是上盘地倾量被严重低估造成的,从而可以看出地倾变化对第一形变站水准观测数据的影响是相当大的。     

常熟台倾斜仪降雨干扰定量分析

通过常熟地震台形变山洞内三套倾斜仪观测资料的对比分析,找到降雨、蓄水干扰对观测的影响,并利用弹性形变理论验证其可靠性,分析表明,每次强降雨均伴随有来自西南方向的倾斜干扰,其原因为雨水向湖中汇聚,水位上升产生弹性形变,从而引起地表倾斜.     

大震过程中地壳形变的混沌和多重分形特征及其预报意义

以地壳形变中倾斜观测为例,用常熟观测台石英摆地倾斜仪记录到的１９９５年７月１日至１９９７年６月３０日ＳＮ测向的观测数据作为研究的原始资料,采用时间延迟相空间重构法计算并研究了１９９６年１１月９日南黄海Ｍｓ６．１级地震前后地倾斜系统混沌吸收子的关联维数,Ｄ２二阶熵Ｋ２和最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数λ１,并用推广ＧＰ法和数盒子法研究了地震前后系统多重分开遥广义维数谱Ｄ２和奇异性谱（α）研究结果表明,地倾斜     

提高短水准测量精度的探讨

一、前言在地壳形变测量中,水准测量是为了监测地壳的垂直形变。按照不同的监测任务,它又可分为区域水准网和流动水准点两种。通过定期的重复观测,对数据进行适当的处理后,可获得较大范围地壳垂直形变势态;跨断层短水准测量则是在活动断裂两测,布设三四个测点,组成测段长度一般不超过一二百米的小水准环。分析短水准测量资料,同样可得到断层垂直运动信息。而且短水准测量具有施测方便,外界干扰少,精度高的优点。     

北天山流动水准重复测量资料的前兆异常特征初析

通过对北天山地区跨断层流动水准观测资料的分析,可以看出,北天山地区跨断层流动水准观测值的变化较好地反映了各断裂带、地震前后的地壳垂直形变运动特征.由于各断裂带、各测线与震中的距离不同,它们所反映出的地壳垂直形变运动特征和变化量也不相同.流动水准观测资料对北天山中西部地区5～6级以上地震有较好的震前反映,前兆信息明显.     

从精密水准复测资料中提取的中国西部地区地壳区域性倾斜变化特征

采用富里叶分析法，从中国西部地区２０多年的地壳生趣形变资料中提取区域性趋势倾主息，并对宁夏海原５．７级地震，四川西部道孚６．９级地震和青海门６．４级地震震区近场垂直形变场的区域性倾斜信息进行了分离和提取、推导出了用富里叶级数表示的梯度公式。     

怀来地形变综合台的地潮观测

阐述了怀来形变综合台的地倾斜,洞体应与钻孔应变等观测项目的台条件,仪器设备,观测管理与倾斜,线应变,体应变固体潮汐观测的精度评定。该台可与国内外知名台站媲美的优质台。     

地壳形变的普适表达与对地倾斜的再认识

给出了地壳形变的普适表达式，对地面倾斜的内在实质进行了分析，指出它具有剪应变的性质。     

垂直摆倾斜仪动片信号引丝故障排查

垂直摆倾斜仪在中国形变观测台站已成为主要地形变地倾斜分量的观测仪器之一,其摆体动片信号引丝损坏,导致记录曲线出现大幅度掉格现象,严重影响观测数据的可靠性及稳定性。笔者曾处理多起此类故障,积累了一些经验,在论文中介绍垂直摆倾斜仪摆体动片信号引丝损坏故障的判断和处理方法,以供同行参考。     

湖北省水管倾斜仪观测数据变化特征

采用2003—2015年湖北省数字化地壳形变地倾斜潮汐分钟值资料,利用潮汐与非潮汐分析方法,对地壳形变观测对各影响因素的响应特征进行分析,结果表明,倾斜潮汐观测资料日均变化幅度、M2波潮汐因子均方差、长周期拟合相对噪声水平等指标变化稳定,均达中国优秀台站观测水平,观测资料可信度高。     

汶川地震近震源区地形变短期前兆现象的解析

2008年汶川8.0级地震是我国自建国以来灾难最为严重的一次强地震, 有关震前该区域地壳变形情况引起许多学者的关注。 本文给出了沿龙门山地震带地倾斜及跨龙门山断裂断层水准剖面临震前变化的特征: 汶川地震前沿龙门山地震带分布的康定、 汶川及茂县台地倾斜无明短期显变化; 6个断层水准观测场地, 除耿达场地观测到较大幅度变化有争议外, 其他断层观测场震前均未观测到突出的短临前兆性异常变化。 本文分析了汶川地震前大区域地震活动性资料及震前沿南北地震带显著形变异常点分布特点, 探讨了汶川地震震中区域应变积累过程, 认为近震源区域无显著短期前兆变化现象很可能与震中区域介质所具有的高应变、 小变形性质有关。 另外, 也不排除地形变观测点所处的位置等有关因素。     

定点形变观测契氏预估法的应用

用定点形变观测的契氏预估方法对新疆9个地倾斜台的观测资料进行了外推预估计算。结果表明,契氏多项式拟合预估方法在新疆应用效果尚好。