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．      

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．     

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。     

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。     

利用区域水准测量资料判定地震危险区

利用中国西部地区２０多年的水准测量资料，用富氏分析法分析地壳垂直形变信息，进而计算了测区的垂直形变场分数维，并分析了它在孕震过程中的变化特征。结果表明，区域垂直变场分数维在 地震前下降，同时震时段至最低。     

基于三维粘弹性有限元进行汶川地震对川滇地区震后影响研究

正国内外相关研究表明,一次大地震同震及震后形变场(介质粘弹性松弛效应引起)不仅与地壳介质纵向分层有关,也与地壳介质的横向不均匀性有关,特别是中下地壳粘滞系数较小的粘弹性层的存在,对震后形变场与应力场的时空分配具有重要的作用。另外,发震断层两侧同震形变的非对称性对相关区域震后形变场也具有重要的作用。因此,在研究由于地壳介质粘弹性松弛效应引起的震后变形场之前,首先应得到和实际观测同震形变场(特别是远场     

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．     

用变形分析软件研究鲜水河断裂带地震形变的初步结果

地壳形变测量是监测地壳变形，研究地壳构造运动、地震形变和地震预报的重要手段。变形观测数据分析方法的研究，对于正确把握变形状态和变形过程，了解变形机理，提高地震预报实用化水平都有重要作用，引起了国内外地震测量界的高度重视。     

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     

关中地区垂直形变场及其动态演化特征

应用关中地区20余年的精密水准资料，用分段线性速率动态平差法进行统一起算基准的拟稳平差计算．得出了197l～1976、1976-1980、1980-1986和1986～1996年度的垂直形变速率图，从动态的观点研究了关中地区地壳垂直形变场的演化特征。研究结果表明：（1）地壳垂直形变场有规律的变化与区域应力-应变场的微动态活动有关，青藏亚板块和华北亚板块对关中地区的构造变形交替起主导作用，并产生了不同形变特征；（2）地壳垂直运动不是线性的。有加速、反向和停顿，长期平均垂直运动速率低于各时段的变化；（3）地壳垂直变化与断裂活动密切相关。垂直形变的逆继承性构造活动时期远小于继承性构造活动时期；（4）西安是一个特殊沉降区。由于过量开采地下水引起地面急剧下降。     

河西地区地壳垂直形变的小波分析结果与中强震关系研究

讨论了小波分析在地壳垂直形变测量数据分析中应用的可能性,并采用基于样条函数的多分辨分析及其相应的B小波,推导了适合区域地壳垂直形变分析的平面二维小波计算公式．在此基础上,利用样条B小波计算了河西-祁连山地区1971～1995年的多期垂直形变观测资料,所得结果如下:①小波多分辨分解可有效地分离地壳垂直形变的不同空间波长成分,使我们更清晰地看清垂直形变在不同尺度上空间分布的不均匀性,是我们研究地壳垂直形变不均匀性与地震活动关系的一个有力工具;②河西地区地壳垂直运动的一阶、二阶小波分解结果主要与地质构造一致,说明了河西地区地壳垂直运动的短波主要是断层活动;③河西-祁连山地区地壳垂直运动的变化反映了该地区地质构造活动东南部较强烈,与1986年青海门源 6.4级、1990年甘肃景泰6.2级和1995年甘肃永登5.8级地震前河西地区地应力加强和地震活动有关,而西北部运动较弱,无中强以上地震发生．      

联合GPS和InSAR研究海原-六盘山断裂现今的地壳变形特征

海原—六盘山构造区为青藏高原东北部构造变形最为显著的区域之一,历史强震活动频繁,是研究青藏高原NE向扩展的重要窗口和地震孕育过程的理想场所。文中处理了跨海原-六盘山断裂2014—2020年期间2个轨道的时序Sentinel-1A/B SAR数据,获得了该区域InSAR视线向现今的地壳形变场。融合公开发表的近十多年时间尺度的水平GPS地壳运动速度场,获得了研究区高密度地壳水平形变场。对比GPS、水准和InSAR观测结果,以及GPS-InSAR融合的高密度水平形变场,分析讨论了该区域的地壳形变、应变场特征及其与构造之间的对应关系。主要结论如下：1)GPS和InSAR观测表明,1920年海原8.5级大地震的震后黏弹性松弛效应在海原断裂南侧至今仍较为明显;2)GPS-InSAR高分辨率水平形变场表明,狭义海原断裂左旋滑动速率的递减主要发生在中东段,而中西段递减并不显著,可能与海原断裂向六盘山断裂之间由左旋走滑向逆冲推覆构造转换有关;3)六盘山断裂中—南段的地壳垂直形变和水平形变场特征均显示,该段断裂可能处于强震孕育的中晚期,根据反演得到的断层运动参数和地震地质资料,估算六盘山断裂中—南段发生强...     

利用地貌形态估算西秦岭-松潘构造结及邻区的下地壳黏滞系数

西秦岭-松潘构造结下地壳黏滞系数的定量化研究是理解青藏高原东缘及东北缘动力过程的基础。为进一步认识该区域岩石圈动力学的演化过程,建立下地壳流与不同时间尺度岩石圈变形特征的相互联系,文中以下地壳管道流模型为基础,利用地貌形态估算下地壳的黏滞系数,探讨深部岩石圈流变学过程如何作用于上地壳形变和构造地貌特征;同时结合GPS速度场分析现今的地壳形变,进一步研究区域弥散构造变形过程。结果表明:1)若尔盖-红原盆地北侧及东北侧下地壳的黏滞系数小于东侧及东南侧; 2)下地壳流具有向NE低黏滞系数区流动的趋势,较好地解释了该区域的造山运动过程、弧形等高线分布及"V"形展布断裂的发育; 3) GPS数据揭示的现今地表运动方向与黏滞系数反演的下地壳历史演化方向一致,说明下地壳与上地壳可能具有良好的耦合特征。研究结果最终为解释不同走向和性质的断裂系发育、造山带形成、宏观地貌发育特征以及深入探讨青藏高原东北缘岩石圈的流变学和隆升动力学提供了依据。     

强震蕴育过程中区域垂直形变场多种动态信息演化特征

以区域精密水准重复观测资料为依据,用定性与定量相结合的方法,研究了发生于我国大陆板内的１９９６年丽江７．０级等几次强震过程中区域垂直形变速率、剪切变形率、扩张变形率和体积变化率等形变场多种信息的动态演化特征。结果显示：强震蕴育过程中,区域垂直形变场在空间和时间上均会出现不同程度的非均匀态特征。在此基础上,结合区域构造,进一步研究了判定强震危险区的形变前兆场多种信息异常综合标志,得出了一些用大地形变进行强震预测的初步结论。     

地壳垂直形变散度场特征及其物理意义探讨

推导了用富里叶级数表示的地壳垂直形变场所产生的散度场公式，对华北地区３０年多的资料及河西地区近期资料进行了计算，绘制出各时间段的散度等值线图，并对该区地震活动的散度场背景进行了分析研究，得到如下认识：（１）在散度图像中正源区和负源区之间通常有散度密集带，零散度线恰好位于密集带；（２）散度密集带和地壳厚度变异带在分布上呈现一致性，且在多数情况下二者方向一致；（３）中强地震通常发生在地壳垂直形变散度场     

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.     

滇西南普洱强震群地区地壳形变的数值模拟

滇西南普洱一带地质构造复杂,中-强地震成群活动特征明显,地壳的形变特征与形变机制引起了地学界的广泛关注和深入研究。在参考、借鉴以往研究成果的基础上,本文构建了普洱一带包含活动断裂的二维板有限元模型,以GPS测量得到的块体年运动量作为模型区域的边界约束,模拟计算获得了普洱地区的构造形变空间分布,以NEE、NNW 2个方向、从数值模拟角度对普洱地区的水平形变特征和区域地壳垂直形变场进行了分析和探讨。结果表明:在青藏高原东南缘扩展、高原物质重力滑塌型南东向移动的动力学背景下,研究区内NEE向断裂的活动带动牵引NNW向断裂共轭运动,隆升性质的垂直形变场与60年的大区域水准测量结果相吻合,沿NNW向形变场的分布无规律,应是区域应力累积和震后调整双重作用的结果。沿NEE向形变场呈现了较明显的西部大于东部的分布图像,特别是西北部高值区对应了2014年景谷6.6级强震,最后对研究区的区域动力学问题进行了初步探讨。     

形变场多重分形谱异常与强震关系研究

以平均形变速率梯度概率为变量, 研究了唐山地区、甘肃河西地区和北京地区多期垂直形变场图像的动态多重分形特征及其与强震的关系。结果表明, 震前一至数年形变场图像的多重分形谱Dq 值域变宽, 即- q 区上翘, + q区下降现象, 在强震孕育发生的过程中, 形变场时空表现出从准均匀到不均匀的演化趋势。结合地震活动和岩石力学实验结果认为, 形变场不均匀化可能是中长期地震复杂性前兆的一个重要标志。     

基于GPS应变与震源机制解应力反演喜马拉雅构造带现今地壳形变特征

喜马拉雅构造带及其临近区域是印度板块与欧亚大陆板块挤压碰撞的前缘地带.本文利用GPS实测速度场与震源机制解数据分别计算了研究区域现今地壳岩石圈表面的GPS应变场及岩石圈内部的主应力分布,研究了印度板块持续挤压作用下板块边界带地壳岩石圈现今地壳形变的空间分布特征.结果显示,南北向的剧烈挤压变形与东西向的拉伸变形是现今青藏高原南缘地壳岩石圈的主要变形特征.其中南北向的地壳挤压变形主要集中在主前缘冲断带与雅鲁藏布江缝合带之间.东西方向上,南北走向的亚东—谷露断裂是区域地壳东西向伸展变形的重要分界断裂.75°E是研究区域地壳形变的另一条显著不连续边界,其西侧地壳主压应变强度低、方向弥散且最大主压应力方向一致性较差,而东侧地壳主压应变方向与主压应力方向以及地壳水平运动速度场方向均具有较好的一致性.布格重力异常的小波多尺度辨析结果显示该分界带与循喜马拉雅西构造结楔入欧亚大陆的印度板块密切相关.     

地壳运动与蕴震系统的自组织及前兆场的有序演进

本文以系统科学的自组织理论为基础,提出了一种与地震预报有关的新概念和理论推断。地壳运动与蕴震系统是一个向目的环和目的点演进的自组织系统,有可能通过前兆场的减熵和有序演进来寻求这一系统的序参量。 通过对中国大陆二十年来的大尺度形变和泛形变慢变化的“低频动态前兆场”的研究、某些大地震前中尺度的“高频动态前兆场”的研究以及与岩石破裂实验变形前兆的对比,初步证实了本文所提出的概念和理论推断的正确性。