走向21世纪的地壳形变学——对大陆动力学与地震预测的新推动

监测和预测地震等自然灾害的需要,促进了大地测量学和地球物理学等学科的相互交融。经过３０余年的探索,一门地学前沿交叉新学科－“地壳形变学”已初步形成。地壳形变学已拥有空间－地面－深部立体测地系统,具有在多种空间尺度内精确测定现今地壳运动（秒￣数十年）和灾害孕育过程的空前强大能力,从而可望击破长期制约现今地球动力学和地震预测的地球空间信息的“瓶颈”。在２１世纪,地壳形变学将成为推动大陆动力学和地震预报     

大地形变学——理论体系框架的研究及其主要进展

大地形变学(习惯上被称为“大地形变测量”、“地壳形变测量”或“地壳形变测量学”等)是研究固体地球(或岩石圈)表面的质点及其相互作用在一定的时、空域内运动与变化的规律、成因与机制的科学。它是在大地测量学的基础上发展起来的一门新兴的基础性边缘学科。文章侧重于介绍我国关于大地形变学理论体系框架的研究及其主要进展。简要回顾了我国地形变学科理论体系框架研究的发展历程;简述了大地形变学的基本概念以及大地形变学与地学各相关学科,特别是与大地测量学之间的关系;指出了大地形变学的主要科学问题;讨论了学科称谓的统一性问题。     

加强基础理论研究和基础监测工作--关于提高地震预报水平的思考

分析了我国目前的地震预报水平，1996－2000年我国地震预报的平均成功率（R值）为0．330，总的预报水平仍是较低的，预报的成功率是不稳定的，漏报和虚报的比例还相当高。中指出，制约我国地震预报水平提高的主要因素是：地震预报是经验预报，由于受到人局限性与制约，预报水平很难有质的提高；目前还没有建立起较完善的理论基础，还没有形成以理论模型为指导的预报方法和预报体系；基础观测系统薄弱，尚不能提供随时空变化的各种“物理场”的信息。分析表明，地震活动与地震孕育发生的理论研究主要涉及地球动力学，天体动力学，地球化学三大学科领域。与此有关的学科主要有地球物理学，大地测量学，地质学，地球化学和天体物理学，应从这五大学科中重点研究与地震活动，地震孕育发生有关的基础理论，以及地震触发的基本理论问题，为保证地震预报工作的需要，应进一步加强基础监测工作，从而获得中国大陆及周边地区地壳水平，垂直运动速度场，中国大陆重点地震监视区的重力场，地球磁场，应力场，地壳热流场等随时空化的信息。为提高我国地震预报的水平，需建设三支高素质的地震工作队伍，即地震预报专家队伍，基础理论研究专家队伍和监测队伍。     

地壳形变与地震前兆探索回顾和展望

本文回顾了我国地震预报中地壳形变观测技术、 数据处理方法和软件及地壳形变前兆观测研究进展。 1966年邢台地震后, 我国地震预报工作经历了难得的成功、 更多惨痛失败和“地震不可预报论”等干扰, 发展曲折。 尽管2008年汶川和2011年东日本大地震预报失败,但这两次和其他大地震前后GPS和其他观测得到的地壳形变表明, 大地震是有前兆的, 是可以预报的。 比较了我国地震预报所采用的主要的地形变观测技术和分析方法, 讨论了观测和数据处理方法的特点, 简要介绍了地壳形变地震前兆新近的研究结果, 重点阐述了GPS观测技术多方面的优势。 事实证明, GPS观测得到的汶川大地震前的形变异常或前兆, 是我国地壳形变观测与地震前兆探索最突出的成果。     

地形变测量在我国地震预报中的应用研究及进展

介绍了地形变测量学的定义及其包括的内容,分别从大地形变测量、台站形变观测和重力观测方面,阐述了地形变测量应用于中国地震预报的研究进展。通过震例介绍具有较好预报效果的地形变测量手段,说明利用地形变测量可以做出具有一定减灾实效的地震预测预报。同时,提出了一些建议,以期地形变测量水平能有较大的提高,为地震预报提供更多支持。     

用地壳形变图象动力学研究震源演化复杂过程

依据１９５４－１９９２年间多期精密水准网复测资料，应用固体地球物理学原理和地壳形变图象动力学方法，研究了１９７６年唐山地震震源及其周缘区地壳形变图象和图象动力学参量的时空演化过程。发现：１．震源区呈“坚固体”特性，“形变空区”与地震空区吻合；２．形变场演化过程中为：“准均匀分布”－“非均匀分布”－发震－“准均匀分布”。震源区降维幅度为源外区的两倍；３．震源区演化的非线性变形不稳定过程十分复杂，存在     

唐山及大同—阳高地震大地形变与重力前兆综合研究

本文概述了近年来利用大地形变及重力复测资料研究唐山及大同－阳高地震的丰富成果，对这２闪地震震前大地形变及重力前兆综合研究认为，震中区震前呈现闭锁状态，断层蠕滑及深部物质的运移是震前的显著标志；地震成因的组合模式可以较好地解释唐主大同－阳高地震的机制，跟踪监测形变场，重力场及断层活动时空演化特征，是利用大地形变及重力测量手段进行地震预报的基本出发点。     

编者按

我国用于地震监测预报的大地形变测量始于1966年邢台地震后,从这个时候起,陈鑫连先生投身地震监测预报,结下不解《半生震缘》,硕果累累。先生以其深厚的理论素养,奠基地壳形变学科,开创动态大地测量研究领     

海城地震预报在国际地震学界的反响

1975年海城7.3级地震曾成为举世瞩目的事件。据统计,从1975年9月至1982年9月的七年时间里,先后有28个国家的35个团次共133位外国专家学者考察过海城地震现场。本文以下述的七个小标题概括汇编了国际地震学界对海城地震预报的反映:1.“我的猜疑消除了”;2.“一次成功的地震预报”;3.“前震群对预报海城地震具有特殊意义”;4.“地壳形变为预报提供了最早的线索”;5.“地下水异常对预报起了重要作用”;6.“动物异常在海城地震预报中开阔了科学家的眼界”;7.“地震预报还要走一段漫长的路”。     

大同—阳高地震前后华北地区形变场动态及其演化

叙述了１９８９年大同－阳高地震地壳形变的主要特征，指出其具广泛性、多样性和阶段性。分析了这次地震前后大地形变场的动态和演化，并从不同时空尺度对这次地震后华北地区形变场的新格局和未来地震形势进行了讨论。     

中国大陆地壳形变GNSS站网简述及数据产品应用现状

自20世纪80年代中期以来,GNSS技术在高精度地壳运动观测与构造形变研究中取得了丰硕的成果,为大地测量、地球动力学研究和防震减灾等诸多领域的业务深化和应用拓展提供了强大的技术支撑。本文在回顾中国大陆地壳形变GNSS站网发展历程的基础上,阐述该网络产出的中国大陆长期构造运动速度场、中国大陆应变率场、位移时间序列、基线时间序列和多边形应变时间序列等几类基础产品,分析这些产品在中国大陆构造运动动态趋势和地震预测分析中的应用情况以及所面临的瓶颈问题,最后展望未来GNSS在高精度地壳运动监测应用中的发展方向。以中国大陆构造环境监测网络为基础,大力推进国内海量GNSS观测数据的共享,提升GNSS多系统融合定位精度,将产出更为精细的科学产品,更好地服务于中国大陆地壳运动和地震预测分析等研究。     

地壳形变与地震探讨

较深入地讨论了地壳岩层应变的一般特性，并在理论上得出：（１）地震孕育发生的充分必要条件是地壳岩层折弹性应变量的积累要大于塑性形变量的转化；（２）地壳岩层在应变的宏观破裂之前，很可能会普通存在应变的加速阶段。如果这一认识被进一步证实是正确的话，将可成为地震短临预报的突破口；根据作者１９９３年提出的地震能否孕育、发生的关键因素是地壳岩层弹性垂直差异运动的速率大小的认识，在理论上初步讨论了地壳岩层应变与     

始终在实践中开创思想之路——陈鑫连学术思想评述

陈鑫连先生1968年投身地震事业,半生遨游在地震研究的学术海洋中,建树颇丰,是业内公认的地壳形变学科的奠基人、创始人和引领者,资深专家,我国著名动态大地测量学家。对防震减灾事业发展,他又是一位有谋略、擅长顶层设计的大师级人物,又是一位善解难题的行者。本文对其在地壳形变、地震对策及地震安全等三个方面的学术思想进行了评述。     

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.     

地壳形变与地震预报问题

在对形变科研成果研究的基础上分析了地形变监测方法用于地震预报研究的现状和进展，对其效能作了肯定性评价。总结了这一研究领域２０余年的得失和教训，并结合当前的体制和管理现状，改革开放对地震科研的新要求，提出了一系列改善本学科生存环境，增强其效益的建议。从自然科学和社会科学的不同视角，对本学科面临的阻力和困境进行了估计，最后展望了地壳形变在地震预报中的应用前景。     

characteristics of recent crustal movement in the north section of north-south seismic belt

Tectonic activity is intense and destructive earthquakes occur frequently in the northern section of the North-South Seismic Belt(NSSB). After the May 12, 2008 Wenchuan earthquake, the North-South Seismic Belt enters a new period of high seismicity. On July 22, 2013, the Minxian-Zhangxian earthquake occurred, which broke the 10-years seismic quiescence of magnitude 6 of the area, indicating an increasing trend of strong earthquakes in the region. Earthquake is the product of crustal movement. Understanding the dynamics of the process of crustal movement may provide basis for earthquake prediction. GPS measurement can provide high-precision, large-scale, quasi-real-time quantitative crustal movement data, that allows us to explore the evolution of crustal movement and its relationship with earthquake, thus providing the basis for determining the seismic situation. Since 2009, the density of mobile GPS measurement stations has significantly improved in the Chinese mainland, and moreover, the Wenchuan earthquake has brought about adjustment of the regional crustal deformation regime. So the introduction of the latest repeat GPS data is important for understanding the features of crustal movement in the northern section of the North-South Seismic Belt. In this paper, we obtained the GPS velocity field, fault profile and baseline time series and analyzed the dynamics of recent crustal movement in the northern section of the North-South Seismic Belt using the 1999a-2014a GPS data of mobile and continuous GPS measurement stations. The results show that: the Qilianshan Fault has a high strain accumulation background. There are locked portions on the Liupanshan Fault, especially in the region of Jingning, Pingling, Dingxi, Longxi. In 2004-2009a, the degree of locking of the Liupanshan Fault got higher. In 2009—2013a, crustal movement on the northern section of the North-South Seismic Belt weakened compared with 1999-2004, 2004-2009, and showed some features as follows: ① The velocity field weakened more markedly near the Qilian-Haiyuan-Liupanshan faults; ②The velocity decreased more significantly in the region north of Qilianshan-Haiyuan Fault than that of the south, resulting in enhanced thrust deformation on the Qilianshan Fault in 2009-2013a and the decreased sinistral shear deformation on the Qilianshan Fault and Haiyuan Fault; ③the velocity field decreased more remarkably at 50km west of Liupanshan Fault, compared to the east region, which led to the locked range on the Liupanshan Fault extending to the range of 100km near the fault zone during 2009-2013 from the previous locked range of 50km near the fault. The GPS baseline time series analysis also reveals a number of structural features in the region: Yinchuan Graben is continuing extending, and the extension in the west is stronger than that in the east. On the southern end of Yinchuan Graben, the deformation is very small.     

波形相关意义“重复地震”研究综述

波形相关意义的“重复地震”在自然界中普遍存在,其数量远远超过我们的预期。近年来由于数字地震观测技术的普及和发展,有关“重复地震”的研究引起越来越多的关注,目前“重复地震”研究已被广泛应用于检测地壳介质性质变化、评估地震台网的定位精度、估计地震“复发”的概率和断层深部滑动速率的估算方面的估计;在提高定位和震相识别精度、断层结构、震源物理及地震预测研究等方面也都显示出值得关注的应用潜力。本文对有关“重复地震”的最新研究及应用成果进行了总结和归纳。     

Studies and experiments on earthquake prediction during 1999～2002

This paper briefly reviewed the research progresses of earthquake prediction and/or forecasting in China during 1999～2002, especially focused on mid-short term prediction methods with approaches of seismicity, crustal de-formation, electromagnetism, ground water and the analysis by synthesis, and the application of the methods to the practice of earthquake prediction.     

水库区地壳稳定性与地震预测研究的途径和方法

随着经验的积累和科学技术的不断进步,水库地震预测的研究从以往的“现象描述－定性评价”逐渐进入“模式机制研究－定量评价”阶段。其重点是深入研究库区各种新构造运动的现象;地壳运动方式所决定的形变场与应力场和水载荷的作用等。具体作法较多,本文仅就水库区地质环境、水库规模、蓄水位、孔隙压和地形变与地震关系进行讨论。后两种方法是作者近期承担湖北省科委下达的有关课题研究时完成的。这些方法虽出于对水库区不同因素