唐山地震地壳垂直形变的再研究

本文采用分析水准点稳定性的方法来探讨地质构造块体的运动状况。利用这一力法分析了唐山地区1954—1985年的全部水准测量资料,对唐山地震前的形变过程提出了新的认识。结果表明,唐山地区各构造块体的相对活动大约开始于地震前10年并持续到地震后2年。地震前发震断层处于闭锁状态。本文根据这次地震的形变特征对形变监测和危险区划提出了看法。     

岩石圈结构对大地震震后形变的影响——以1976年唐山大地震和2001年昆仑山大地震为例

大地震发生之后通常会诱发一系列的余震序列,对比1976年M_S7.8唐山大地震和2001年M_S8.1昆仑山大地震周边区域的地震事件可以看出,唐山大地震余震活动时间要明显长于昆仑山大地震余震活动时间.余震序列往往与震后形变密切相关,而影响震后形变的因素不仅与地震发震断层和震级有关,同时与岩石圈的结构有关.考虑到唐山大地震的发震区华北地块和昆仑山大地震的发震区青藏高原有着较大的岩石圈结构差异,本文采用PSGRN/PSCMP软件计算了岩石圈分层模型的大地震同震和震后形变,分析了地壳弹性模量、弹性厚度以及黏滞性系数对同震和震后形变的影响,进而讨论了影响唐山地震和昆仑山地震余震序列差异的原因.计算结果显示,震后形变会在黏弹性效应的作用下逐渐调整,震后形变的持续时间与地壳弹性模量、地壳弹性厚度和下地壳黏滞性系数有关.上地壳和下地壳弹性模量越大,震后形变达到稳定值的时间越短,弹性模量对震后形变稳定值影响很小.地壳弹性厚度越大,震后形变达到稳定值的时间越短,当断层面底端深度小于地壳弹性厚度时,地壳弹性厚度的增加会引起震后形变稳定值的减小;下地壳厚度对震后形变达到稳定值的时间和稳定值基本无影响.下地壳黏滞性系数越大,震后形变达到稳定值的时间越长,反之亦然.结合唐山地震区的华北地块和昆仑山地震的青藏高原深部结构发现,两者之间的上地壳弹性模型差别不大,唐山地震区地壳弹性厚度略大于昆仑山地震区,但昆仑山地震区下地壳黏滞性系数明显低于唐山地震区.这些因素均决定了昆仑山地震的震后形变持续时间短（余震时间序列短）而唐山地震的震后形变持续时间长（余震时间序列长）.由此可见,岩石圈结构差异可能是导致唐山地震和昆仑山地震余震序列差异的主要因素之一.     

基于定点形变资料获取断裂浅层倾向和倾角的方法研究—以唐山台为例

本文利用唐山地震台1978—2016年跨断层定点形变资料探究唐山地震台所跨断层的浅层倾向和倾角。首先,对形变资料进行数字滤波处理,消除原始观测数据中的非构造信息;其次,对数据精度进行评价,得出1997—2016年滤波后的形变数据年累计残差普遍较小、精度较高;最后,采用精度较高的形变数据计算SE和NW两倾向不同倾角下基线与水准和的累计残差分布,进而获取断层的浅层倾向和倾角。结果显示,依据跨断层定点形变资料获得唐山地震台所跨断层的浅层倾向为SE,倾角为89°,该结果与前人探槽剖面中断层产状相一致,反映出本文提出的基于长期跨断层定点形变资料通过数字滤波、数据精度评价来获取断裂浅层倾向和倾角的方法具有可行性,但本文所得反演结果与唐山地震台目前采用的断层倾向NW、倾角72°存在一定偏差。      

唐山7.8级地震的地壳垂直形变

本文根据1976年唐山7.8级地震前后的水准复测资料,研究了这次地震前后大面积地壳垂直形变的特点。结果表明,在震前震中区地壳运动有一个长期缓慢运动-活跃-“平静”-发震的过程。地震前后的地形变资料表明,地壳形变与地质构造有密切的关系,震后形变与以往强烈地震的震后形变具有某些共同的特点。     

利用唐山地震台资料研究唐山断裂活动特征

本文研究了唐山地震台内的唐山断裂形变、断层活动协调比、断层土壤气CO₂的变化特征。结果显示,唐山地震台内的唐山断裂近35年来整体上在水平方向呈微弱的右旋张性活动,垂直方向呈正断活动,但不同时段的运动状态有所不同;综合分析认为,唐山地震台形变和流体前兆观测对附近及华北因区域地壳应力场调整引起的中小地震有一定的显示,说明该台具有一定的前兆异常显示能力;随着观测资料和经验的持续积累,在该区域发生更大地震前,有望捕捉到更显著的前兆异常。     

唐山地震地壳弹性回跳的某些特征

弹性回跳是与强烈地震有密切关系的一种地壳形变现象。本文分析了唐山地震的弹性回跳过程,着重讨论了垂直形变方面的这种形变现象,认为弹性回跳现象仅是地震前后复杂的形变过程中某个阶段的一种表现方式。     

唐山地震前后的水平形变

本文运用分块均匀介质模型,研究了唐山地区从1954年以来的七期三角(边)测量资料,对于唐山地震前、后的水平形变得到一些新的认识,即在1964——1971年间,唐山菱形块体有向北北东方向的运动,块体內部则有某种程度的挤压应变积累。唐山地震断层在这一时期至少在浅部保持闭锁状态。由于测量精度的限制,未能得到可靠的震后形变信息,但根据震后一年内的两次测量得到的可靠性不高的结果推测,震后一年內的调整时期,唐山地震断层两侧的相对运动可能与震时相反,但量值很小。目前唐山地区没有明显的形变。      

台站水准的地震后剩余形变

本文分析了1975年海城地震和1976年唐山地震后台站水准观测到的剩余形变的特征。比较了实测值和用位错理论计算得的理论位移,分析了它们在不同地区的差异性。从剩余形变的存在讨论了台站水准对强震的预报能力。     

对大灰厂台形变异常的再认识

按照文献[1]的思路和方法,利用历史观测数据,通过建立大灰厂台形变资料动态预估方程,对唐山地震前后两次形变异常重新作了分析。结果表明,1975年前后和1980年前后的两次形变异常情况类似,且具有较好的预估关系,其它年份的资料也有重复的特点。其特点与地震孕育引起的地壳形变关系不大。因此把1975年形变异常作为唐山地震的前兆信息依据不足,两次异常都是由于干扰因素影响所致。     

震前突变:水准资料反映的岷县—漳县M_S6.6地震孕震特征

正结合典型震例,探寻地壳形变与地震的关系一直受到地震工作者的高度重视。其中,水准资料由于历史悠久,垂向精度高,在我国从1966年邢台地震始,就较早应用于地形变与地震的研究工作。之后的几十年间,地震工作者又先后利用水准资料对1976年唐山地震、1986年门源地震、1996年丽江地震、2003年民乐地震、2008年汶川地震以及2013年芦山地震等开展了地形变研究工作,并取得一些普遍性的共识:如地壳形变与地质构造有密切联系、震源区附近,     

唐山断裂现代活动性研究

利用1984～2008年唐山台跨断层基线和水准数据,分时段研究断层的运动特征,计算出唐山断裂水平形变、垂直形变特征及断层活动速率。求解断层及周边地区的的应变特征和主应变方向,研究唐山断裂的活动特征。探讨唐山断裂活动与地震活动的关系。     

唐山地震区的地壳形变及强震重复时间预测

无论是地震前、还是地震后，在国内所有大震区中，唐山地震区的垂直形变资料都是最丰富的。作者在研究这些资料以后发现，唐山地震区的地壳形形变，在１９６７年以前经历了相当长的缓慢奖速的变化过程，１９６７－１９６９年全区出现了加速上升，紧接着转为快速下降和不稳定变化，根据宁河的流动水准测量资料推测，临震前地震断层发生了无震蠕动。大震发生时，全区出现了大幅度的同震形变。大震发生之后，地壳形变的速率随着余震的衰     

利用跨断层形变资料研究近期唐山断裂活动性

采用1999年1月～2012年9月唐山台跨断层基线和水准数据资料,计算出唐山断裂水平和垂直形变及断层活动速率.并求解了唐山台站的应变特征和主应变方向,研究了唐山断裂的活动特征,并探讨了唐山断裂活动与地震活动的关系.结果表明,较远区域的大震和本地区中强地震对唐山断裂的水平向张压运动和垂向运动都可能有一定的影响.2003年可能是唐山断裂周边应力场发生较大改变的一年.     

系统科学在京津地区断层形变网络与地震关系研究中的应用.

本文用系统科学(信息论方法)的部分原理和方法,对华北地区断层形变网络与地震的关系进行了系统的分析和处理.结果证明,唐山地震前,作为与发震断层有关的京津地区断层形变网络具有明显的群体异常特征.以此特征来预测,时间在未来一年,范围在150km,震级7.0的地震具有实际意义.      

1976年唐山7.8级地震的孕震模式

前言本文讨论1976年唐山大震前一年左右时间孕震及发震的过程,其中包括震中区地壳形变及其导致的前兆变化和地壳下部物质的运动进程,不讨论震时的地壳断裂情况,只讨论破裂前的孕震过程。作者在文献[1]内用地形变、地下水异常和测震学指标的变化等前兆资料,反演和充分地论证了国内外七级以上大地震,其中包括唐山地震前震中区及其外围地面存在一个有规律性的形变,即存在一个波浪状运动。为了更直观地讨论唐山地震的孕震过     

唐山地震后发震断层和周围地区的地壳形变

介绍了设于唐山地震发震断层地表裂缝的形变台站，在地震后18年间观测到的断层形变．结果表明，发震断层的垂直和水平形变都集中在大震之后的7年之内；1983年是震后形变的转折期．大面积水准显示的形变与断层形变强度定性相符，目前呈现出不易于积累应力的松弛状态，近期不大可能发生较强地震．      

唐山及大同－阳高地震大地形变与重力前兆综合研究

本大概还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次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山及大同一阳高地震的机制；跟踪监测形变场、重力场及断层活动时空演化特性，是利用大地形变及重力测量手段进行地震预测的基本出发点。     

1976年唐山MS7.8地震同震及现今形变特征

基于1976年唐山M_S7.8地震的同震位移和现今GPS速度结果, 本文分析了该地震的同震破裂参数、 同震应变释放分布及其现今应变积累特征． 对唐山同震位移二维位错解析公式的拟合结果显示, 唐山地震前的断层闭锁深度约为18—23 km, 断层倾角可能介于74°—90°之间, 同震位错量约为3.1—3.4 m． 在同震过程中沿发震断层表现出显著的右旋错动特征, 在发震断层两侧沿NE向表现出左旋应变释放特征． 在本文现有的GPS测站密度和精度情况下, 尚无法识别出现今阶段沿唐山断裂的明显蠕滑特征． 唐山同震应变释放和现今GPS应变率积累结果均显示, 唐山断裂SE侧的剪切形变(速率)量值大于其NW侧, 同震与现今阶段的形变量值相差约1000倍．      

地震前后唐山地震台地形变数据频谱特征分析

该文以唐山地震台1984年以来的地形变数据为研究对象,对其用自回归模型分析后,采用Daniell滑动窗得到其频谱.通过唐山地方震(ML≥5.0)与华北强震(ML≥6.0)前后自回归阶数变化的对比,表明基线的自回归阶数在震前较大,震后变小.水准数据除了在1995年唐山地震的例子中,也有类似的特征.频谱分析也表明,唐山地震台形变数据中反映的周期在2～11天之间.震前的谱成分多于震后的谱成分,基线的频谱变化较水准的频谱变化显著.     

新发现的唐山地震大断层

在对唐山地面塌陷的研究中发现了一条与唐山地震相关的大断层,该断层至少长90km,地面垂直错距3m,明显具有铲形正断层特点。该断层倾向NW,可分为南、北2段。南段的确定主要依据震后地面形变野外调查、水准形变资料、航片解译和石油地球物理勘探资料;北段的存在则有强烈线状喷沙冒水分布以及地震反射测深资料作为证据。唐山地震主震的余震大致分布在该断层地表出露迹线的NW侧,这种位置关系显示了新发现的断层对唐山地震的控制性