龙门山及汶川M_S8.0级地震垂直形变场研究

2008年5月12日四川汶川MS8.0级大震,不但对震区人民群众生命财产带来重大灾难,也给地震工作者带来了一系列新的科学挑战。汶川地震发生之后,中国地震局迅速启动了汶川地震地表破裂地质调查、龙门山断裂带地壳结构地球物理探测、龙门山断裂带及汶川地震地壳形变场监测、汶川地震工程震害调查等一系列科学考察工作。本报告主要介绍本次科学考察工作就汶川8.0级地震及龙门山断裂带垂直形变所取得的监测研究成果。     

汶川8.0级地震前龙门山断裂带及邻近区域的震间形变与发震机理

利用跨龙门山后山和前山断裂的短水准监测资料、龙门山区域GPS和水准测量资料,结合龙门山及邻近区域的地震构造、以及2008年汶川8.0级地震前的中小地震活动等信息进行分析,研究汶川地震前横跨龙门山断裂带的震间(震前)地壳形变特征,探讨引起发震断裂近场和远场形变的构造活动与动力学模式,并由此认识汶川地震的孕育与成因机制,以及该地震破裂的发生机理.     

汶川MS8.0大震前后鲜水河断裂带滑动及其西部地壳形变的动态变化

基于鲜水河断裂带及邻近区域GPS资料,以发生汶川MS8.0大震的2008年为时间节点,利用视错动变形系统分析模型研究了鲜水河断裂带及邻区不同时段的滑动与区域形变活动特征,结果表明:汶川大震前后鲜水河断裂带构造活动的动态变化是显著的,其西部地区地壳形变的动态变化也较清晰,这些不仅说明了汶川大震的孕育在较大的空间范围存在不同特征的形变与构造活动,同时其西部地区也存在着疑似断裂带形变中心的地壳动态变化,这可能与特定的构造和动力环境密切相关,为我们识别大震前兆提供了更多的可能。     

临潼—长安断裂带构造形变

本文在对临潼—长安断裂带挽近构造特点进行分析研究的基础上,重点分析了其垂直形变监测资料,指出它是一条可以提供前兆性信息的敏感性断裂,其主次断裂带具有对称活动的特点,其中主断裂,特别是其北段尤为活跃,应重点监测。断裂带形变趋势表明,其形变尚处于稳态阶段,近年内不会发生大震。     

从怀来4井水化学异常变化分析流体在孕震过程中的作用

20世纪60年代，流体在地震孕育与发生过程中的作用就已受到研究者关注。如Evans(1966)发现美国洛基山兵工厂周围地震活动与深井注入废液有关。在我国的地壳流体活动与诱发地震关系的研究方面，也取得了很多成果。针对上地壳流体与地震活动的关系，前人在辽东半岛、东南沿海、红河断裂带、京津地区进行了系统研究。结果表明，地壳热流体活动区的地震活动多，但多为中小地震；而地壳热流体活动弱的地区地震活动数量相对少，但以大震活动为主。近年来，地下流体在孕震过程与构造活动中的作用的研究已有了一些进展。     

芦山M_S7.0级地震与龙门山断裂带的活动性

2013年4月20日四川省芦山县发生了MS7.0级强烈地震,该地震的发生与龙门山断裂带的活动有直接关系。通过研究龙门山断裂带及周边区域的形变监测资料,得出：龙门山断裂带的活动趋势取决于巴颜喀拉块体与四川盆地的相对运动,而其运动的主要动力来自青藏高原和上扬子克拉通地块的推挤。结合发震区域地质构造和地壳形变观测数据分析结果,论述此次地震与龙门山断裂带的活动关系,并提出未来5年重点监视区域。     

GNSS在断层形变研究中的应用

大地震多发生在主要活动断裂带及其附近, 因此断层形变的监测与研究非常重要。 多年来采用跨断层短水准、 短基线、 跨断裂带综合观测剖面等手段监测断层活动, 进而研究断层活动与变形规律。 GNSS多用于大面积地壳水平运动场和主要地块活动与变形的研究, 随着GNSS数据的积累和应用研究的深入, 已有学者用GNSS从不同角度开展断层形变的监测与研究。 本文介绍和论述了GNSS在断层形变研究中已有的部分应用和新的探索, 主要介绍以下几个方面: ① GNSS用于断层走滑活动的监测与研究; ② GNSS用于断层垂直活动的监测与研究; ③ 通过研究断层两边地块变形规律并建立应变模型, 可分别依据各自模型推测断层的活动与形变, 将推测结果与跨断层观测到的实际情况进行研究与比较。 研究分析认为, 由块体推测的变形与实测变形差异越大, 说明块体相互作用越强烈。 这可能对强地震地点预测、 地震危险性判定及地震趋势预测均有重要意义。     

喀什河断裂带古地震研究

喀什河断裂带是我国北天山西段一条规模较大的活动断裂,第四纪以来垂直运动速率为3.8毫米/年,现今地震活动频繁。历史上曾发生过1812年尼勒克8级地震,沿断层带造成长达80公里的形变带,史前地震也很活跃,经初步研究,断裂带至少发生过两次古地震活动,大震复发周期为2000—2500年     

宽幅InSAR监测地震与火山形变研究进展

宽幅InSAR技术在过去10多年已在全球数字高程模型生成与大尺度地壳变形监测等领域起到了重要作用.本文的主要内容包括:(1)概述了宽幅InSAR的基本流程与约束条件;(2)利用宽幅InSAR方法得到了巴姆地震、汶川地震、于田地震、改则地震以及位于板块边缘东非裂谷火山活动形变场;(3)定量分析了Envisat ASAR宽幅与条带模式数据的入射角与方位角变化对InSAR地表形变观测的影响;(4)讨论了该技术的研究热点与亟待解决的问题.近期发射的C波段Sentinel-1与L波段ALOS-2PALSAR传感器具有较短重访周期及优化的轨道控制,可以提高植被和季节性雪覆盖的火山与活动断裂带区域的相干性,将有助于利用宽幅InSAR资料开展上述地区的大尺度、快速地壳形变场监测.     

茅山断裂带南段的平均位移速率

定量计算活动断裂带的平均位移速率,以此服务于活动断裂与地震关系的研究,已在国内外广为应用。强祖基、张立人(1980)在利用断裂带平均位移速率对华北主要活动断裂进行分级的研究中认为,用于度量断裂活动的平均位移速率不仅与地震强度(震级)有关,同时也与地震频度(周期)有关[6]。 茅山带近几年连续发生三次地震,特别是两次中强地震原地复重,这对于中强地震频度不高的苏南茅山地区是罕见的。本文试图根据该断裂带地质、考古、地壳形变、历