地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究（三） ——强震孕育时地震活动与地壳形变场异常及机制x,auto,auto,415px);}style> hf=httprztl.com >business week launch

从华北37次M6.0地震前的地震活动图象异常，以及1954～1992 年首都圈地壳形变图象研究中，提炼出强震前的异常特征；对强震前的地震活动图象异常与地壳形变异常进行对比分析．结果发现:① 强震前出现地震活动的增强与地壳形变速率的增大；② 震前数年环绕强震震中出现孕震空区与形变空区；③ 在图象动力学参数方面都表现出信息维的减小，表明地壳形变局部化随着时间而增加，是反映强震孕育阶段的重要现象和参量．最后，应用非均匀介质中非均匀坚固体孕震模式，对强震前地震活动图象与地壳形变图象异常物理机制给予了统一解释.      

永登5.8级地震孕育发生过程中的断层形变与重力场动态图象特征s

初步研究了1995年7月22日甘肃永登5.8级地震孕育发生过程中的断层形变异常和重力场、垂直形变场动态演化特征．孕震过程中近源区有3处断层形变呈,,相变化异常,外围区1993年以来先后有10余处场地断层形变出现台阶、突跳等异常．流动重力监测到震前出现的高值异常区、同震效应及震后恢复正常的演变过程等．资料反映了孕震过程中近源区断层运动由准线性走向非线性的过程,重力场变化由孕育、发震过程的非均匀态走向震后的准均匀态的演化过程,较强地震的孕育发生与区域应力应变场的动态演化密切相关．还简要总结了作者对这次地震中短期预报试验的经验教训．      

强震前后地壳形变场动力学图象及其参量特征研究

依据地壳形变动态监测数据,应用图象动力学方法,研究了唐山（1976）、丽江（1996）等强震前后地壳形变场动力学图象及分数维和多断层整体活动水平等参量的演化．结果表明:震前形变场降维有序和震前多断层加速运动两种时空特征,可能是孕震过程进入非线性阶段后变形局部化和断层软化所致．它们在几次强震前重复出现,具有重要的地震前兆价值．      

华北地区地壳垂直形变场及动态演化特征

应用华北地区30余年的精密水准资料，用统一的方法进行同网形、同起算点的平差计算，得出了1965－1975，1975－1979，1979－1983，1983－1988年度的垂直形变速率图；从动态的观点研究了地壳垂直形变的演化特征．分析结果表明，地壳垂直形变场有规律的变化与地震活动的周期有明确的对应关系，并进一步推断，这一现象可能与区域应力-应变场的微动态活动有关；最后对垂直形变场与地震预报的有关问题作了讨论．      

唐山地震前后地壳形变场的时空分布、演化特征与机理研究.

根据精密水准重复测量和跨断层形变观测资料，应用地壳形变图象动力学方法，研究了唐山地震震源区及其周围地区震前22年至震后9年间地壳形变场的时空演化过程．地壳不稳定区先出现在外围，由外向内扩展包围震源区，震源区出现不稳定但不失稳；经过短暂稳定，又出现由外向内的第2次不稳定过程，导致震源失稳．失稳前出现的形变空区与地震空区及断层闭锁区其空间分布重叠，出现时间略有先后；震源区断层出现临界预滑动后地震发生．地壳形变场演化过程与应力场数值模拟等研究结果能相互印证，支持以坚固体为核的孕震系统演化模式．      

丽江7.0级和唐山7.8级地震前形变场动态演化与异常特征

对１９９６年丽江７．０级和１９７６年唐山７．８级地震前的形变动态演化过程做了对比分析，结果表明：（１）两次强震前形变场均存在大范围垂直差异运动增强以及与构造相关的形变高梯度带（区）；（２）震前数年（或更长）垂直形变场的趋势改变，并出现形变局部化。结合强震前区域地震活动，研究了这两次地震前垂直形变动态演化与孕震形变的异常特征，认为与构造相关的强烈差异运动是孕震应变能积累的主要方式。     

成层自重弹性-粘弹性半空间内膨胀源引起的地表形变和重力变化s

研究了两个弹性层覆盖于一个Maxwell半空间模型内膨胀源(Mogi模型)引起的地表形变和重力变化．着重研究了数值计算方法和Maxwell半空间介质流变特性对地表垂直位移和重力的影响．研究结果表明，Maxwell半空间介质流变特性对地表垂直位移和重力的空间分布和量级都有影响，尤其当源处于岩石层的地壳以下时，介质流变特性对位移和重力有较大影响；当膨胀和岩浆侵入地壳内时，半空间流变特性的影响较小．并且，地表重力与垂直位移的比值不是常数，而是随时间变化．本文的模型和数值方法，可以用于模拟火山区、地壳隆起区、地震区和地热场等长期地表形变和重力观测结果．      

北祁连河西地区垂直形变演化特征及地震

分析了北祁连河西地区近期大地垂直形变演化特征，结果表明，该地区地壳形变逆继承性运动弱，继承性运动强。研究了垂直形变异常与地震的对应关系，地震发生在垂直形变隆起区的边缘形变高梯度带上。指出该地区的中段形变异常明显，已形成强震的孕震背景。     

地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究（三）──强震孕育时地震活动与地壳形变场异常及机制

从华北３７次Ｍ≥６．０地震前的地震活动图象异常，以及１９５４～１９９２年首都圈地壳形变图象研究中，提炼出强震前的异常特征；对强震前的地震活动图象异常与地壳形变异常进行对比分析．结果发现：①强震前出现地震活动的增强与地壳形变速率的增大；②震前数年环绕强震震中出现孕震空区与形变空区；③在图象动力学参数方面都表现出信息维的减小，表明地壳形变局部化随着时间而增加，是反映强震孕育阶段的重要现象和参量．最后，应用非均匀介质中非均匀坚固体孕震模式，对强震前地震活动图象与地壳形变图象异常物理机制给予了统一解释．     

大同地震与华北北部地壳异态垂直运动

本文根据笔者提取异态信息的新数据处理方法，分析了华北北部地区近十年来地壳异态垂直运动，结果显示出以大同地震为界，震前的整个华北北部地区均处于应变的积累阶段，而且震源区具有非常清晰的四象限分布图像，呈一种典型的水平应力作用下的点源理论垂直形变场图象，震后整个华北北部地区则出现了截然相反的异态垂直运动，这又清楚地表明了具有弹性回跳的理论特征。迄今为止，这是我们唯一获得中强地震前后地壳异态垂直运动在空间     

永登5.8级地震孕育发生过程中的断层变形与重力场动态图象特征

初步研究了１９９５年７月２２日甘肃永登５．８级地震孕育发生过程中的断层形变异常和重力场、垂直形变场动态演化特征。孕震过程中近源区有３外断层形变呈α,β,γ相变化异常,外围区１９９３年以来先后有１０余处场地断层形变出现台阶、突跳等异常。流动重力监测到震肖出现的高值异常区、同震效应及震后恢复正常的演化过程等。资料反映了孕震过程中近源区断层运动由准线性走向非线性的过程,重力场变化由孕育、发震过程的非均匀     

非稳态断层形变及其信息合成

根据对首都圈75项断层形变监测资料的多年分析提出，在地壳形变的失稳阶段的断层形变异常主要有两种表现形式:一是持续1～2年或更长时间的中期形态变化；二是尺度为1～3个月的快速形变事件．上述两类变化当以群体变化形式出现时，可能与华北地区的强震活动有关．本文用信息合成的方法提取单项断层形变的共性特征，并探讨其与地震孕育的关系．      

中国大陆地壳垂直运动高梯度区与强震危险区发震概率估计

概述了中国大地地壳垂直形变速率梯度的分布特征，统计了１９６０－１９９３年间大陆Ｍ≥６．０级地震与高梯度区的对应关系，从构造物理的角度论证了形变速率高梯度区是未来可能的强震危险区，采用贝叶斯公式估算了主要地震危险区的发震概率。     

地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究(二) ——强震孕育时应力、应变场的演化与地震活动、地震前兆的关系x,auto,auto,415px);}style> hf=httprztl.com >business

分别研究构造块体内有多个震源体和单个震源体孕育时，应力集中过程、时空分布规律及其与地震活动、地震前兆的关系．结果表明:① 当区域应力场增强到相当水平时，破裂开始在某个或某些块体内发生，区域应力场将随着时间而变化，强震的成组性是这个动态应力场演变的结果．在此过程中，多个高应力集中区的存在与发展，有可能导致震前异常与地震关系的多样性；② 孕震块体的应力变化过程一般显示出非线性，在经历了长期弹性变形后，从进入非弹性变形阶段到主破裂前，可能经历不止一次的非弹性变形与断层软化过程；与此相应，孕震块体中的应力、应变场要表现出复杂的时空演化图象；受应力、应变控制的地震前兆场必然表现出多方面的复杂性.      

唐山、汶川地震地壳形变特征综合研究

通过对比分析1976年唐山7.8级和2008年汶川8.0级地震前后的区域水平和垂直形变场及跨断层形变的时空特征,归纳总结了与大地震孕育物理过程相关联的地壳形变共性特征.主要认识如下:(1)在中国大陆复杂的构造孕震环境下区域地壳形变场充分表现出非稳定态的起伏消长和复杂变化,在强震前孕震区地壳形变经历先增强后弱化的动态特征,剧烈形变局部化可能出现在震源区边缘附近;(2)震源区在震前数年主要表现为弱变形状态,可能是孕震晚期发震断层强闭锁、断层近场应力应变积累趋于极限的表现;(3)两次大地震前发震断层区域形变均显著偏离长期构造应变积累的变形方式,反映在大陆内部小尺度多块体的复杂构造孕震环境下局部应力应变场更容易出现扰动,且小块体边界临近发震的断层响应更为显著;(4)震源区边缘或外围可能出现显著的断层形变异常,而震源区内部由于发震断层处于强闭锁状态而不易观测到断层形变异常.     

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     

强震前后地壳形变场动力学图象及其参量特征研究

依据地壳形变动态监测数据,应用图象动力学方法,研究了唐山（１９７６）、丽江（１９９６）等强震前后地壳形变场动力学图象及分数维和多断层整体活动水平等参量的演化．结果表明：“震前形变场降维有序”和“震前多断层加速运动”两种时空特征,可能是孕震过程进入非线性阶段后变形局部化和断层软化所致．它们在几次强震前重复出现,具有重要的地震前兆价值．     

云南地壳形变与丽江7.0级地震

本利用滇西、滇中地区大地垂直形变和跨断层短水准、短基线的监测资料进行综合分析论证，其结果表明：１９９６年２月滇西丽江７．０级地震前，该区应力场方向自１９９０年以来产生了由北东－北西的转变，震源区出现高达１０９ｍｍ的垂直差异运动１９９３－１９９６年有７５％的断层形变测点相继出现不同程度的中期、短期和临震异常。大地垂直形变与断层形变的共性演变特性，为强震的预测提供了一个较好的震例。     

应力-耗散热地温前兆机理研究<

强震前在震区及其周围出现明显的浅层地温升高异常是一种普遍现象．目前已有的几种机理解释虽均可以各自找到某些方面的证据,但都存在一些矛盾．本文通过理论分析、实测资料对比并结合岩石力学实验结果,提出了一种应力-耗散热地温前兆机理模式．其主要观点为: 地壳应力场对岩土介质非弹性变形做功所产生的耗散热,可能是震前地温上升的主要原因之一,其中地震中期阶段的区域性、趋势性地温升高,主要与区域应力场强化因素密切相关;而地震短临阶段的突发性地温升高,则主要与震前震源区应力场剧烈变化调整因素密切相关．由于土层远较岩石层容易产生塑性变形耗散热,所以震前的地温异常应在土层覆盖地区表现得最为明显,且主要集中在浅层土层内,形成所谓的热罩现象．      

云南地区近期强震孕育过程中波速比突变的时空演化特征

1995年7月12日至1996年2月3日短短7个月，云南地区连续发生了孟连西中缅边境7.3级、武定6.5级和丽江7.0级3次强震．本文研究了近期强震前5个地震台单台波速比和多台波速比的时空演化特征．发现:在7级大震前5～8年，大震震中120 km范围内出现了波速比高(低)值突变的中长期源兆，当波速比的突变幅度骤升(降)或突变地震次数骤增时，中长期源兆进入中短期阶段；6级强震在震前3～6年，40和150 km范围内出现了波速比高值突变的中长期源兆和中长期近场场兆，但向中短期阶段过渡的识别指标不明显．强震震中150 km范围出现的波速比突变异常高达3.0左右，而远在强震震中 250 km以外的地区最大值为2.36，显示出离强震震中近的地区突变幅度比离强震震中远的地区大的特征，即源兆和近场场兆异常幅度比远场场兆大20％～60％．并对波速比突变数据的可靠性和物理机制进行了探讨．