北祁连—河西地区垂直形变场演化与地震活动关系研究

基于1972－2000年北祁连－河西地区的垂直形变观测资料，分析研究了该区垂直形变场的演化及其与地震的关系，得到如下结论：①本区构造运动近30年来的演化过程为逆继承性运动－继承性运动增强－持续继承性运动－逆继承性运动－继承性运动这一个“旋回”过程，继承性运动是构造运动的总趋势；②垂直形变场演化与地震活动强度存在一定的相关性，但地震活动强弱明显“滞后”于地壳运动；③1995－2000年构造运动恢复继承性运动，且山区与盆地的差异性运动较1989－1995年有所增强，表明本区构造应力场有强化趋势，未来几年祁连构造带中东段有发生中强地震的可能。     

首都圈地区现今垂直形变对一些中等地震的疑似反映研究

基于首都圈1983—2014年6期区域精密水准观测成果,分析华北地区近30年的垂直形变演化规律,探讨该时空范围内3次M_S4.0以上地震前垂直形变前兆特征以及震后形变恢复过程。结果表明,首都圈地区的垂直形变整体上是西北升、东南降的继承性运动,并在此大背景下存在局部的垂直波动;研究区域内3次M_S4.0以上地震震前5~7年,在震中附近长轴150km左右的范围均出现了局部垂直形变异常变化,震前异常消失,显示该地区中等强度地震有可能发生于经历比较明显的地壳运动之后转入相对平静的时空范围。     

北天山地区活动构造形变特征与地震活动研究

利用2001~2011年以来的北天山地区跨断层水准测量资料,对北天山山前构造带上的主要断层垂直运动特征进行分析,并总结这一时间尺度资料所反映出的一些异常变化与地震的对应关系,客观地对跨断层垂直形变测量资料在该地区地震预测方面的作用和效能进行解释。研究结果表明:现今北天山山前地区地壳运动以继承性运动为主。震前形变异常与发震具有一定的相关性。在研究区内发生5.0~6.0级地震前,若干条测线会同步出现相对集中的异常,出现异常的频次明显增加,特别是处于同一构造带上的测线异常表现更加明显,而6.0级以上的强震则表现出一种趋势性慢形变的异常过程。     

四川西部现今地壳形变与地震

采用分段线性速率动态平差法处理了川西地区７０年代以来的多期区域垂直形变资料。在此基础上，通过垂直形变场的信息分离与动态特征研究，定性、定量相结合分析了川西地区地壳运动现状及未来地震危险区。结果表明：川西地区现今地壳形变场出现转折，呈逆继承性运动，同时运动强度有所减弱。     

北天山山前地带垂直形变特征及其与地震的关系

根据垂直形变资料分析，北天山山前地带的垂直形变具有继承性运动特征，天山山体继续上升，盆地继续下降，在空间上具有统一性，在时间上具有同步性。１９８０年天山北缘石河子南５．８级地震，震前的正向加速形变转为反向形变，为预报北天山地震带的强震提供了时间依据，反向形变异常最大的地段，是未来发生强震的可能地点。     

7．9级地震前乌鲁木齐形变站垂直形变异常特征初析

通过对2003年9月27日发生在新疆友谊峰东北7．9级地震震前乌鲁木齐形变站垂直形变异常特征的分析,得出该台站垂直形变在地震临震前有明显的异常反映,地震前北天山中、西段地区4．9级以上地震活动较活跃,垂直形变运动速率加速上升,地震当日观测数据出现突跳现象。     

基于精密水准数据的苏鲁皖地区垂直形变特征

利用苏鲁皖地区1985年、1995年和2016年3期水准复测资料,进行带有GPS点约束的动态平差,计算垂直运动速率。根据垂直运动速率、计算的梯度值以及主要活动断裂剖面,分析苏鲁皖地区近30年的垂直形变演化特征。结果显示:苏鲁皖地区以继承性运动为主,山东地区整体隆升,江苏地区以下沉为主,并且变化比较明显;结合历史地震和梯度图,得出该区域高梯度区对4~5级地震具有一定的反映。     

我国现代地壳形变与构造地震的关系

我国地壳形变是通过各种垂直形变图及水平形变图的编制,了解和研究地壳最新构造运动的活动方式和强度。与新构造时期相比,它的活动方式有正向运动、振荡运动和反向运动。不同地区活动强度有明显差异,而且水平运动均大于垂直运动。地震时的地形变基本上为继承性活动。地形变是研究地震活动的重要手段之一。地震多发生在形变速率大、差异活动明显、不同方向形变带交汇区的附近地带。在地震的蕴育、发生过程中,地形变明显地出现阶段性。在地形变测量中,排除干扰提取真正的形变信息,是当前急需深入研究的课题。     

辽宁地区地壳垂直形变特征与地震危险性分析

利用辽宁地区三期复测水准资料,计算得出1988—1998年和1998—2016年两个时段的地壳垂直形变速率, 并绘制相应的地壳垂直形变速率矢量图和等值线图.结合辽宁地区的区域地质背景及构造断裂活动性,分析了区域地壳垂直形变特征与地震活动性之间的相关性,明确了该区域的整体地壳垂直形变趋势及需重点关注的区域.结果表明:海城M_S7.3地震后较长时间内,辽宁地区整体以继承性运动为主,辽东隆起和辽西隆起以上升为主,下辽河断陷带下沉;1998年后,辽宁地区整体形变差异量减小,该地区垂直形变正趋于稳态,垂直形变速率梯度高值区仍集中于下辽河断陷带与辽东隆起、辽西隆起的交界地带,因此该区域的潜在危险性较高,需要持续并重点关注.      

沂沭断裂带垂直形变特征与异常分析

利用跨断层水准测量资料,结合长水准测量成果,重点分析了沂沭断裂带及其附近地区垂直形变特征及末区中强地震前异常形态。结果表明：沂沭带附近的地壳变形明显受新构造活动的控制,断层的最大垂直运动速率为０．５０ｍｍ／ａ,沂沭带断层垂直运动平均速率合成值约为０．３４ｍｍ／ａ,现今总体活动水平较低;沂沭带北段及北西向断裂近期呈反向运动,南段呈继承性构造运动,部分测点在本区中等及中强地震前异常较典型,主要异常形态     

用大地形变判定强震危险区的指标体系及河西地区垂直形变场演化

提出了表征地壳垂直形变场定量特征的地壳垂直运动准加速度及体积变化率两个新指标,利用甘肃河西地区７０年代以来的５期复测水准资料计算了地壳剪切变形率、扩张变形率、体积变化率、速率增量、准加速度等各项指标,并分析了这些指标与强震危险区判定的关系．系统地研究了该地区垂直形变场的演化过程．     

昆仑山口西8.1级地震前后地壳垂直运动的负位错模型

利用昆仑山口西8．1级地震震区外围格尔木一五道梁300km长水准测线在1979,1991和2002年3期垂直形变资料,借助研究改进的负位错模型获取发震构造及其相关断裂的运动、变形特征及应力应变积累部位和强度,对与此次大震有关的区域构造形变背景及可能的震后影响进行了研究。结果表明：1991～2002年相对1979～1991年垂直差异运动及应变积累加速增强的特征与昆仑山口西8．1级地震孕育有关;且这样的一个地壳垂直运动加速过程可能还未因地震发生而结束,发震构造相关的断裂构造部位仍有发生较强地震的可能。     

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     

THE COMPREHENSIVE ANALYSIS AND RESEARCH OF RECENT GRAVITY AND CRUSTAL DEFORMATION IN NORTHEASTERN EDGE OF THE TIBETAN PLATEAU

In this study, we systematically analyzed the relationship between regional gravity changes, 3D crustal deformation, regional tectonic environment and strong earthquakes based on the relative gravity measurements(2011-2014), GPS data and the background vertical deformation from the leveling measurements conducted from 1970 to 2011. Subsequently, we further characterized the temporal-spatial patterns and discussed the mechanism of regional gravity changes and the crustal deformation. The results can be summarized as follows:1)The regional gravity changes, the GPS-derived horizontal deformation and the vertical deformational obtained from leveling data showed a close spatial relationship:The gravity increased along with the direction of horizontal movement, and the gravity decreased with the crustal uplift and vice versa, which reflects the inherited characteristics of neotectonic activities. 2)The crustal deformation was closely related to the active faults. The contour lines of gravity changes and vertical deformation were generally along with the Qilian-Haiyuan Fault(the strike is NWW), and the crustal horizontal deformation showed left-lateral strike slip motion near the Qilian-Haiyuan Fault. 3)The strong earthquakes usually occur in the active faults where intensive gravity change and vertical and/or horizontal deformation occurred. The extrusion deformation, surface compression rate and gravity changes were obvious near the epicenter of 2016 Menyuan earthquake. The 2013 Minxian-Zhangxian M_S6.6 earthquake occurred in the direction-turning area of intense gravity gradient zone and the transitional area of surface compression and vertical deformation. The first author of this paper has made a medium-term forecast before the Minxian and Menyuan earthquakes, especially the location of the earthquake. Based on the above understandings, we emphasized that:there are still possibilities of strong or huge earthquakes within medium-long term in the areas of crustal deformation anomalies in the study region.     

地壳垂直形变的分维特征─以京、津、唐复测网为例

本文应用分数维的概念及方法，对京、津、唐地区１９６８─１９７５年的大面积地壳垂直形变复测成果数据处理后的结果进行了分维特征分析。结果表明，地震前该地区地壳垂直形变空间分布的分数维明显降低，地壳的有序性增强。本文认为，地壳垂直形变空间分布分数维能够明确地揭示地壳的有序程度，是一种较好地利用形变测量资料提取地震前兆异常的方法。     

张家口-渤海地震构造带的地壳形变研究

华北北部地区的张家口-渤海断裂带是控制现代强震的一条地震构造带。新近纪以来,在区域NEE向主压应力的作用下,新发育了一系列的NE向构造活动带,与张家口-渤海断裂带组成1组共轭的剪切破裂系统,控制了近代强震的发生。文中主要探讨了这条断裂带的地壳形变特征。长趋势GPS地壳形变图像反映了这条活动断裂带相对完整的左旋走滑活动。分期的地壳形变图像揭示了在中强地震前,沿该断裂带出现一系列的NE向梯度异常带,分别指示了唐山-河间、三河-涞水以及延怀-山西地震构造活动带的活动,表明了沿张家口-渤海断裂带出现了中强地震的中期前兆。研究认为,强震前地壳形变揭示的是深部蕴震层的应变活动信息,而强震之后比较杂乱的图像特征体现了盖层的调整运动     

岷县漳县6.6级地震前区域地壳运动变形背景与断层形变异常特征

利用甘肃岷县漳县6.6级地震区所在的青藏块体东北缘地区的区域水准、GPS、流动重力和跨断层短测线等地形变监测资料,结合地质构造、动力环境和已往的研究结果,分析了不同类型资料反映的震前区域性地壳变形背景、断层形变异常特征和可能的机理.结果认为：（1）岷县漳县6.6级地震前西秦岭、六盘山等构造区不同程度地存在着GPS水平挤压闭锁高应变积累、垂直隆升异常高梯度带和重力升、降差异剧烈变化等中长期背景;（2）震前到震时发震断裂附近及其外围相关构造区域断层形变异常在空间和时间上的起伏波动变化显著,尤其是汶川地震以来的波动变化在一定程度上反映了与本区构造比邻的龙门山断裂带剧烈右旋错动对本区的影响,与本次岷县6.6级地震过程有关;（3）本区有地形变监测资料积累以来缺乏6级以上震例,虽然存在不同程度的中长期形变背景异常,但何时进入短期-短临阶段确实很难把握,需要不断积累总结和探索提高.     

汶川8.0级地震前区域地壳运动与变形动态过程

利用GPS等观测资料研究了2008年汶川8.0级地震前的区域地壳运动与构造变形、应变积累,以及大区域地壳运动微动态变化过程,结合同震位移场分布等分析、讨论了汶川地震前近10年区域地壳变形的表象所反映的大震孕震最后阶段的物理过程.结果表明,发生汶川8.0级地震的龙门山断裂带1999～2004年相对稳定的华南地块无明显的相对运动,2004～2007年有一定程度的相对运动显示,以右旋活动为主,年速率为1.6mm/a.龙门山断裂带西北侧的巴颜喀拉地块东部为右旋剪切为主兼有推挤的大尺度缓慢变形状态,右旋扭动变形率为2.1±0.2(10^-8/a),地壳总体缩短变形率为-0.7±0.1(10^-8/a).由GPS基准站资料计算的基线时间序列显示,2005年以来大尺度北东向地壳缩短的相对运动明显增强,青藏块体相对华南地块的北东向运动明显增强.对汶川大地震前应变积累的特殊性等问题进行了初步讨论,分析认为,汶川大地震的发生是四川盆地西缘的龙门山断裂带受到其西侧巴颜喀拉地块推挤导致大尺度、长时期、缓慢的地壳应变积累的结果.在发震前不仅龙门山断裂带为显著闭锁状态,且孕震区域可能存在地壳弹性变形趋于极限后难以发生变形的相持阶段,大尺度地壳运动与动力环境的动态变化对汶川大地震的发生有促进影响.     

2014年2月12日于田7.3级地震对青藏东北缘地震活动的影响分析

首先, 利用“中国地壳运动观测网络”和“中国构造环境观测网络”截至2013年的GPS区域站观测资料, 结合地质构造, 简要分析了2014年2月12日新疆于田7.3级地震前大区域地壳水平运动变形背景; 接着, 对青藏块体东北缘地区GPS和精密水准两种不同类型资料反映的地壳运动变形与应变积累状态进行了对比分析研究; 最后, 结合地震活动动力环境, 研究和探讨了于田7.3级地震的发生对青藏块体东北缘地震活动的可能影响。 我们认为, 此次于田7.3级地震发生在近年来中国西部边邻强构造活动环境和内陆地壳强烈差异运动显著的背景下, 同时也是青藏块体及其边缘构造应力场较强的时段; 于田7.3级地震左旋走滑错动和应力传递, 可能会加速青藏块体东北缘具有高应变积累的构造断裂部位(尤其是祁连山构造带、 西秦岭以南的甘青川交界)破裂释放。     

经验正交函数分解在地壳垂直形变场分析中的应用

论述了应用经验正交函数分解方法分析地壳垂直形变场,处理分析了甘肃河西地区的实测资料,结果显示,地壳垂直形变场的第一典型场对中强以上地震发震地点的判定有重要意义;而地壳垂直形变场的时间权系数能够表示区域地壳运动的相对强弱,它可以作为区域地震危险性判定的时间判据。