利用GPS资料研究区域地壳应力场变化与地震活动关系h

推导了地球内应力场变化与地面位移场和重力变化的关系;讨论了利用地面位移变化速率来计算地球内应力场变化的边界元方法;最后,利用中国新疆伽师地区的GPS观测资料,对该地区地壳内的应力场变化进行了计算,并分析和讨论了该地区地壳内的局部应力场变化与地震活动和断层构造活动的关系．      

新疆伽师地区地应力的GPS损伤模拟研究

采用几何损伤理论和方法推导了地壳存在不同方向和大小的断层时的有效应力的公式 ,讨论了利用几何损伤理论来分析和计算地壳中存在不连续断层的理论和方法 ,同时对中国新疆伽师地区的地应力变化用几何损伤理论和方法结合该地区的GPS资料进行了数值计算研究 ,通过比较计算结果与 1 997年 1月至 1 998年 1 2月发生在该地区的MS ≥ 5 .0地震活动可以看出 ,新疆南部的中强地震活动区主要在应力场变化激烈的地区 .     

新疆伽师地区地应力的GPS损伤模拟研究

采用几何损伤理论和方法推导了地壳存在不同方向和大小的断层时的有效应力的公式,讨论了利用几何损伤来分析和计算地壳中存在不连续断层的理论和方法,同时对中国新疆地区的地应力变化用几何损伤理论和方法结合该地区的GPS资料进行了数值计算研究,通过比较计算结果与1997年1月至1998年12月发生在该地区的Ms≥5．0地震活动可以看出,新疆南部的中强地震活动区主要在应力场变化激烈的地区。     

玉树地震的地磁预测研究

利用玉树地震前玉树周围500 km范围内的地磁观测数据,采用地磁垂直分量加卸载响应比、地磁垂直分量日变化幅度逐日比、地磁垂直分量日变化空间相关、低点位移等方法讨论了震源区地磁场变化与地震的相关性,并发现它们之间有较好的对应关系。     

利用GPS观测研究山西断陷带现今构造应力场变化与地震活动

基于1999—2007年山西断陷带GPS站点位移速率,采用格林函数法计算了山西断陷带地壳10 km深处的最大主应力和最大剪应力变化,并与区域地质构造、中强地震活动及其震源机制解等对比分析,结果表明:山西断陷带中强地震活动受区域构造应力场的控制,现今应力场变化强烈的区域,地震活动水平相对较高,地震震源机制与构造应力场变化特征一致性较强;构造应力场变化和中强地震活动还受构造相关区强震活动的影响,2009年以来忻定盆地原平段至石岭关隆起区中强地震活跃可能与汶川8.0级地震影响有关;山西南部尤其是运城盆地具有较高的背景应力水平,应进一步关注该区域的地震危险性。     

地裂缝破裂扩展的大型物理模拟试验研究

通过大型物理模拟试验,研究了具有正断层性质的隐伏地裂缝破裂扩展时,下伏断层位错引起上覆土体中的应力场和位移场等的变化规律,以及隐伏地裂缝向上破裂扩展模式和平、剖面结构特征,并对裂缝的破裂过程进行了分析;将模拟试验结果与西安地裂缝的破裂扩展模式及建筑物的破坏模式进行对比分析发现,模拟试验结果与西安地裂缝剖面结构不一致,但与地裂缝带上建筑物的破裂形式相一致,这证明了西安地裂缝的形成年代较为久远,是一种早就存在的接近地表的构造破裂面,过量开采地下水则使其重新开启而形成地表裂缝.大型物理模拟试验取得的重要成果对于揭示西安地裂缝的成因机理具有重要的指导意义.     

Love函数与地球内部的潮汐形变

把地球表面潮汐形变问题扩展到地球内部.定义了Love函数和几种潮汐形变因子,并对两个实际地球模型（1066A和PREM）进行数值计算和讨论,以了解地球内部的潮汐形变特征,专门讨论了Love函数导数以及应力固体潮张量的计算问题.本工作对了解全地球潮汐场以及潮汐触发地震等问题将有所帮助.     

2021年青海玛多MS7.4地震同震应力场与形变台站同震阶变分布关系探讨

利用基于升、降轨InSAR形变场及余震精定位结果反演得到的同震滑动模型,通过PSGRN/PSCMP程序获得同震水平形变场及应力场分布特征,结合玛多M_S7.4地震周边形变同震阶变台站分布特征,探讨同震应力场变化与同震阶变台站分布间的关系。模拟得到的水平形变场结果显示,此次玛多地震为左旋走滑运动特征,水平形变量主要集中在巴颜喀拉块体内,其次是北部的柴达木块体;羌塘块体以及祁连块体同震水平位移量较小;昆仑山口-江错断裂作为一条NE倾向的走滑型断裂,断层上盘区域滑动量明显大于下盘,模拟得到的最大水平形变量达1380mm;形变同震阶变的台站主要集中分布在祁连山断裂带中东段以及西秦岭等地区,祁连山断裂带中东段位于此次玛多地震同震正应力变化正值区域,而西秦岭等地区则处于玛多地震同震剪切应力变化的正值区域,即出现同震阶变的台站与同震应力场变化的正值区域具有较好的一致性。     

中国南北地震带北段近期地应力场动态演化特征与地震活动之关系

分析了南北地震带北段多年来应力场的动态变化特征，并结合其他前兆手段观测资料研究了应力场动态变化与地震活动的关系，探讨了应力场变化的动力成因和利用其进行地震预测的可能性。     

安庆4.8级地震序列的地震波谱变化研究

采用安徽区域数字地震台网记录的安庆4.8级地震序列波形资料,开展地震波谱研究,求取了零频位移谱值、应力降和地震矩等震源参数。分析了纵、横波零频谱值比和应力降随时间的变化趋势,并讨论了震源参数之间的关系。结果表明,安庆4.8级主震后,纵、横波零频位移谱值比和应力降呈现一定的变化规律,可为主震—余震序列的最大余震的预测提供一定的参考依据,同时发现震源参数与震级有一定相关。     

2016年阿克陶MS 6.7地震地表破裂特征和帕米尔现代构造应力场初步分析

帕米尔高原位于地中海－喜马拉雅地震带上,晚新生代以来随着印度板块向欧亚板块持续不断地挤压汇聚,其构造运动是欧亚大陆最强烈的地区。高原腹地发育一系列近SN向正断层,包括近SN向的塔什库尔干正断层所处的帕米尔中部现代区域的构造应力场以EW向水平拉张为主。2016年11月25日发生的阿克陶M_S 6.7级地震的发震构造为塔什库尔干断层分支的NWW向木吉盆地北缘断层,其具有右旋走滑兼正断性质。地震在震中附近产生同震地表形变带,全长约1km,呈近SN－NNE向水平拉伸,发育近EW—NWW向的张裂缝,为地震破裂的产物,张裂缝的最大水平拉伸位移量和最大垂直位移量分别为46cm和16cm。地表破裂带中的NE和NW向张剪裂缝只是连接贯通这些雁列的张裂缝,其水平相对位移量取决于张裂缝的水平拉伸量和张裂缝之间的几何关系。地表形变带表现的拉张性质与帕米尔高原腹地区域现代应力场最大主压应力为垂直向基本一致,可能与深部热物质上涌造成的上地壳拉伸有关。而地表形变带呈近SN向水平拉张,与区域近EW向拉张应力场之间存在显著差异,这可能是木吉盆地北缘右旋走滑正断层阶区局部应力场调整的结果。     

Study of Triggering Action Between the Mani （Ms7.9） and the West Kunlun Mountains Pass （ Ms 8.1 ） Great Earthquakes and Their Dynamic Background

Based on Coulomb static stress variation, the stress trigging action of the Mani ( Ms7.9, Nov.1997) earthquake on the West Kuulun Mountains Pass (MsS.1, Nov. 2001 ) earthquake is researched. Results of different source mechanism resolutions show that a 10_3 MPa Coulomb stress due to the Mani earthquake was added to the fracture fault of the Kunlun earthquake, and this may shift the broken date to about 10 years earlier, and infer that the stress level in the crust is not low. Comparing the relationship between strong earthquake strength and frequency and earth rotation change, it is shown that the strength‘s decrease and the variation period‘ s shortening of earth rotation are important controlling factors on strong earthquake activity. This great event with Ms = 8.1 took place probably due to a gradual strengthening background of regional stress field within the Qinghai-Xizang block in the period of acceleration of change of day‘s length and stress triggering from the Mani earthquake.     

Horizontal magnetic dipole over an inhomogeneous earth model with exponential variation of conductivity

The paper outlines the formulation of the problem of calculating the electromagnetic field components due to a horizontal magnetic dipole placed over a multilayered earth model with one of the layers having exponential variation of conductivity with depth. Analytical solutions and numerical computations are performed for three-layered earth models possessing the described conductivity variation in the transition layer. It is assumed that the conduction currents dominate the displacement currents. Results presented here show the influence of the transition layer thickness and the conductivity contrast between the top and the bottom layers on electric and magnetic field components. The results show a characteristic dependence on the conductivity inhomogeneity.     

Coseismic and postseismic subsurface displacements and strains for a vertical strike-slip fault in a three-layer elastic medium

A three-layer elastic-gravitational fault displacement model using dislocation theory has been developed and used to examine the effect of layering of earth elastic moduli on surface and subsurface displacement fields for a vertical strike-slip fault. The model has been used to examine the effect of depth variation of elastic properties at coseismic and postseismic time scales. For pure strike-slip motion the effect of gravity on coseismic and postseismic horizontal deformation is negligible. For coseismic deformation the model predicts that (for constant Poisson's ratio) an increase in elastic moduli with depth attenuates the displacements within the upper layers with respect to displacement distribution for a uniform half-space, while an inclusion of a soft layer between the top layer and lower half-space amplifies upper layer displacements. The effect of variation in Poisson's ratio on surface and subsurface displacements has also been examined.The effect of postseismic stress relaxation on surface and subsurface displacements for a three-layer model has been calculated and compared with that of a uniformly relaxed half-space model. Layer 1 is assumed to correspond to the upper crust, layer 2 the lower crust and layer 3 the upper mantle. The effect of postseismic stress relaxation within a uniform half-space and within just the lower crust and upper mantle has been examined. Stress relaxation within the whole half-space decreases the amplitude and shortens the wavelength of displacements, while stress relaxation within the lower two layers increases the amplitude and broadens the wavelength of displacements. The difference between uniform and layered postseismic relaxation is particularly pronounced at the base of the crust.Coseismic and postseismic normal and volumetric strains for a vertical strike-slip fault have also been examined. For a uniformly relaxed half-space model, an increase in normal strains is shown with respect to the coseismic elastic solution, whereas the postseismic volumetric strain is effectively zero. For a three-layer model with stress relaxation in the lower layers only, the normal and volumetric strains within the top elastic layer resemble coseismic strains, while in the lower layers which suffer a rigidity decrease, the postseismic volumetric strain is effectively zero.     

地震地电阻率各向异性变化数值模拟

将APE模式中差应力与裂隙的演化理论与前期研究中建立的张量形式的各向异性电性模型相结合,推导出了裂隙演化参数(密度、孔压、纵横比、闭合角)与电导率关系的动态方程,用数值模拟方法研究了饱水岩石在水平向应力作用下电阻率的各向异性变化．并结合实验和观钡5结果,讨论了电阻率各向异性变化的可能机理。     

1966年以来华北地区一系列七级大震破裂过程的数值模拟

用非连续变形分析方法(DDA+FEM)数值模拟，在华北地区各地块相互制约的块体系统环境中，地块边界断层上发生1966年邢台地震、 1969年渤海地震、 1975年海城地震、 1976年唐山地震等不同类型破裂模式大震的破裂过程. 数值模拟结果给出每个大震释放的主应力场，最大剪应力变化等值线图，地震前后位移变化矢量图，发震断层滑移随时间变化以及走滑错距和应力降等震源参数. 这些结果与地震的震源机制，用地震波资料研究得到的震源参数,宏观等震线,地表观测的水平位移矢量图基本一致. 其中1969年渤海地震正交破裂模式的结果与宏观等震线及小震分布图像更接近. 1976年唐山地震复杂震源模式与该震早期余震分布图像更相符. 表明用DDA+FEM方法进行数值模拟研究，能较好地模拟地震破裂过程.     

地电阻率长趋势变化及其预测意义

为了深入研究地电阻率1年尺度以上趋势变化的区域性和同步性,本文从地电阻率与水位、水准的关系以及地电阻率固体潮现象的角度,通过理论、实验、实例分析了地电阻率趋势变化产生的原因.分析结果显示,地电阻率趋势变化与观测系统或水位(非构造水位)无关,而与周围构造变化有关,且趋势上升和下降分别反映了周围应力场的压性和张性变化.在此基础上,以高邮台和成都台为例,从地电阻率与周围地震的关系分析了地电阻率趋势变化的场兆特征,结果表明地电阻率在上升趋势转折时更具有短期的预测意义.本文结果可以为研究地电阻率的长期趋势变化现象提供参考; 未来地震的预测需在综合各台站观测结果的基础上才能有效地判定区域应力场的方向和相对幅度,从而给出有意义的地震前兆预测结果.      

引潮力的全球位移场及应力场

本文将地球看作由若干层均匀弹性球壳及一个液核所组成。文中用弹性力学方法得出了在日月引潮力作用下全球位移场及应力场的解析解。由它们将易于分析各种参数变化所产生的效应,这有助于地球模型的构制。 作为例子,文中对1981年IGS及IUGG公布并建议采用的“初步参考地球模型”（简称PREM模型）计算了引潮力引起的全球位移场及应力场,给出了模型地球的内部位移及应力的分布曲线。同时,对PREM模型计算了勒夫数及潮汐因子。计算结果与观测值相当吻合。     

岛弧-海沟地区浅源强震分布和地球自转

本文初步研究了全球某些岛弧海沟构造系统中浅源强震的震中位置和地球自转速率变化的相关关系（简称ER关系）。汤加-克马德克、印尼爪哇、日本和阿拉斯加-阿留申等的岛弧海沟地段的ER关系表明,在海沟及其附近的重力负异常地区内,地震多在地球自转加快的年份中发生;而在岛弧及其附近的重力正异常地区内,地震主要发生在自转相对减慢的年份中。这种特征可能不仅和海洋与大陆板块汇聚边界的岛弧海沟上的基本应力状态有关,而且与自转速率不均匀产生的附加应力状态有关。     

1998年夏季地震、地温场演变与洪涝过程分析

基于地震、土壤温度和降水资料,从地球系统各圈层相互作用的观点分析了1998年夏季长江和嫩江流域特大洪涝灾害的成因,探讨了地球固体圈层热力活动对大气圈异常事件的激发作用. 分析表明深层(3.2m)土壤温度场与同期降水场的分布有很好的一致性,同时降水过程对下垫面脉冲性热扰动有较为敏感的响应. 文中还讨论了土壤热力异常影响大气降水的物理机制.