基于GNSS资料分析漾濞MS6.4地震前应变时空演变特征

基于云南省内及邻区2009—2020年GNSS观测数据解算结果,在各个测点时间序列和速度场的基础上,采用克里金插值方法估计区域应变率场;以连续基准站时间序列为约束,获取漾濞M_S6.4地震近场区域的块体应变时间序列。分析发现:漾濞地震发生在前期最大剪应变高值区以及面应变高梯度带的张压转换区,发震的时间处于区域应变积累速率逐渐降低的过程之后。震中近场区域均以NW向断层的右旋走滑应变积累为主,且大多呈现持续增强趋势,与漾濞地震的发震断层走向及其破裂特征一致。震前震区东部块体出现了短期应变趋势转折及反向加速的异常现象,反映了应力-应变积累在接近临界破裂状态时的非线性调整。     

甘肃岷县漳县6.6级地震前后区域地壳形变分析

利用陆态网GNSS连续站及流动站观测数据处理结果,从坐标时间序列、基线时间序列、速度场、形变场等方面分析岷县漳县地震前后青藏高原东北缘地区GPS形变场变化,得出以下结论:岷县漳县地震前GNSS测站时间序列没有明显变化,震前异常不突出;地震引起不同测点不同程度的永久性同震位移,最大值达到16mm;地震前后基线变化不明显,未发现明显的前兆异常;阿拉善及附近的祁连构造带存在顺时针运动的迹象,即运动方向由东侧的南西向逐渐变到西部的北西向,运动大小的范围基本保持在7mm/a之内;区域主压应变优势方向为东北-西南向,最大主压应变区呈带状分布于研究区域南部。     

川滇地区应变率场分布及其变化特征研究

基于GPS多期复测资料, 利用最小二乘配置方法计算川滇地区应变参数, 分析该区域应变率场分布及其变化特征并探讨其分布与强震关系。 研究结果表明: ① 各时段应变率场空间分布的明显变化应属于大于GPS资料误差的真实地壳构造形变信息; ② 最大剪应变率及第一、 第二剪应变率的结果反映了走滑断裂对区域变形的显著控制; ③ 主应变率, 东西、 南北向应变率场动态结果反映的汶川地震孕震的空间尺度较大; ④ 在本区大致反映北东向与北西向剪切变形的第一剪应变率、 东西向应变率、 南北向应变率及最大剪应变率与6级以上地震对应较好。     

基于GPS的精河M_S6.6地震前地壳变形动态特征研究

利用2013~2017年3期GPS观测资料,获得精河6.6级地震前震中附近区域水平运动速率、主应变率、面膨胀率及最大剪应变率,并结合区域构造背景分析该区域变形动态特征。结果表明:震前震中附近区域速度场速率逐渐增大,发震断裂两盘构造运动速率不均,震中附近区域GPS测点的速率和运动方向存在差异,反应了地壳应变能量积累。震中区域主压应变率变化反映出应力调整过程,沿断层走向的张压转换的形变高梯度带、最大剪应变梯度带可为地震预测提供参考。     

阿克陶M_S6.7地震前帕米尔东北缘地形变特征的GPS研究

利用2009～2015年4期GPS观测资料,获得阿克陶M_S6. 7地震前震中附近区域水平运动速率、主应变率、面膨胀率及最大剪应变率,结合区域构造背景分析该区域变形动态特征,结果表明:(1)本次地震震前研究区速度场由南向北逐渐减弱,研究区南部帕米尔区域整体运动速率高于北部的南天山区域,以发震构造为界南北部区域的速率大小和方向均有差异。(2)研究区现今应变率场与该区域长期的地质构造背景相一致,震前逐渐增强的压应变为本次地震提供发震背景。研究区剪应变变化趋势优于面膨胀变化趋势。     

云南地区近期地壳活动特征

基于云南省的GNSS连续观测资料,通过最小二乘、克里金插值等方法进行速度场、应变参数的求解,获得了自2010年起至今云南地区的地壳活动特征。结果表明,云南地区最大剪应变变化速率存在西强东弱,北强南弱的特征,目前滇西北地区最大剪应变增强最快,滇南至滇西南等区域挤压应变积累最明显,且2011年缅甸7.2级地震的发生未改变这一地区的应变积累趋势。     

利用GNSS连续观测资料获取高精度动态速度场的研究

基于计算获取的ITRF2005下中国地壳运动观测网络工程GNSS连续观测站1999~2013年的站坐标时间序列结果,采用小波分析方法和加权最小二乘法评定顾及周期性非构造运动和不同噪声影响的GNSS连续观测站的月时段、半年时段、年时段速度估值和精度,探讨利用GNSS连续观测时间序列获取稳定速度场与时间序列时段长度的关系。研究结果表明:剔除年周期和半年周期运动后可得到更稳定且精度更高的年时段和半年时段速度场,但月时段速度场结果离散度大;采用小波滤波方法可提高GNSS连续观测结果的可靠性,通过小波滤波分析逐步剔除白噪声、闪烁噪声和随机漫步噪声后计算得到的月时段速度的精度和离散度改进显著,可得到较稳定的月时段速度场。     

利用GNSS资料研究新源-和静MS6.6地震前后地壳形变与地震关系

利用2009-2011年三期GNSS观测资料,获得新源—和静6.6级地震前后震中附近区域水平运动速率、主应变率、面膨胀率及最大剪应变率,分析得出:(1)研究区整体呈挤压缩短趋势,南部区域运动速率总体高于北部,而中部区域运动速率高于东西两侧,这与区域构造特点有关。新源—和静MS6.6地震之后,研究区西北部区域的应力场能量得到较大的吸收和释放。(2)从研究区应变分析中可以看出,沿断层出现的主应变率正负交替区域与地震的发生有一定关系。从面膨胀等值线图可以看出,两个面收缩区之间区域是地震发生的重要区域。剪应变区域变化可以反映出地震的破裂方向。     

汶川地震前后区域地壳形变场及孕震特征研究

利用中国地壳运动观测网络GPS区域网1999、2001、2004、2007年观测资料及中国大陆构造环境监测网络区域网2009、2011年观测资料,解算了南北地震带相对华南地块的GPS速度场,并用最小二乘配置方法解算了南北地震带南、北部地区应变率场的多期次结果,通过分析汶川地震前、后地壳运动速度场和应变率场的动态变化,进一步研究了汶川地震前区域地壳形变和应变积累背景与孕震异常的形变场主要特征及其形成机制.     

利用GPS数据探讨北天山东段现今地壳应变场演化特征——重新认识2016年呼图壁MS6.2地震

利用2009—2011、2011—2013、2013—2015年GPS形变资料,借助最小二乘配置方法、位移与应变的偏导关系,计算获得北天山东部应变场的动态演化结果,重新认识北天山东段构造区的现今活动特征,探讨应变场三个周期空间分布特征与2016年呼图壁6.2级地震的内部联系。结果表明:(1)区域地壳运动速率与应变场强度在时间上表现为“弱-强-弱”的变化特征,主应变率以NNW或NNE向的主压应变为主,第一、三周期N-S向主压应变较小,约(1~2)×10^-8/a,第二周期变化显著增强,约(1~6)×10^-8/a,第三周期滑动速率显示北天山东段呈“强[(2.2±0.4) mm/a]-弱(不明显)-强[(3.0±1.0) mm/a]”的右旋走滑特征;(2)地震可能更易发生在面应变率场等值线四象限中心区域或正、负过渡区的高密度梯度带内部,这可能是地震孕育过程中利用GPS资料观测到的形变前兆;(3)强震更易发生在剪应变率(最大剪应变率)的高值区或边缘区;(4)相对于面应变率与最大剪应变率等应变场物理量,主应变率更适用于在块体运动方向与性质上给出解释。     

2017年四川九寨沟7.0级地震前地震应变场分析

以地震应变场作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,计算2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震前的地震应变场,提取出震前时间因子的异常变化。计算结果发现应变场前4个时间因子在震前1~3年的中短期异常并不显著,只有第2个和第4个时间因子震前有小幅度的异常变化,分析其原因,时间因子可能受到2008年汶川8.0级地震和2013年岷县漳县6.6级地震前大幅度异常的影响。与时间因子对应的空间等值线形成局部应变高值异常危险区,可能是2013年岷县漳县6.6级地震和2017年九寨沟7.0级地震空间异常的中短期特征。再对比九寨沟7.0级地震前后与松潘-平武7.2级双震的空间异常随时间演变,分析异常发展变化模式的差异,最后应用地震资料的累积频次从物理角度解释异常形成的机制。     

Relation between the characteristics of strong earthquake activities in Chinese mainland and the Wenchuan earthquake

This paper studies the relations between the great Wenchuan earthquake and the active-quiet periodic characteristics of strong earthquakes, the rhythmic feature of great earthquakes, and the grouped spatial distribution of M_S8.0 earthquakes in Chinese mainland. We also studied the relation between the Wenchuan earthquake and the stepwise migration characteristics of M_S?≥7.0 earthquakes on the North-South seismic belt, the features of the energy releasing acceleration in the active crustal blocks related to the Wenchuan earthquake and the relation between the Wenchuan earthquake and the so called second-arc fault zone. The results can be summarized as follows: ① the occurrence of the Wenchuan earthquake was consistent with the activequiet periodic characteristics of strong earthquakes; ② its occurrence is consistent with the features of grouped occurrence of M_S8.0 earthquakes and follows the 25 years rhythm (each circulation experiences the same time) of great earthquakes; ③ the Wenchuan M_S8.0 earthquake follows the well known stepwise migration feature of strong earthquakes on the North-South seismic belt; ④ the location where the Wenchuan M_S8.0 earthquake took place has an obvious consistency with the temporal and spatial characteristic of grouped activity of M_S≥?7.0 strong earthquakes on the second-arc fault zone; ⑤ the second-arc fault zone is not only the lower boundary for earthquakes with more than 30 km focal depth, but also looks like a lower boundary for deep substance movement; and ⑥ there are obvious seismic accelerations nearby the Qaidam and Qiangtang active crustal blocks (the northern and southern neighbors of the Bayan Har active block, respectively), which agrees with the GPS observation data.     

2011-2014年康定周边地形变场变化与芦山7.0级地震及康定两次中强地震的关系研究

收集康定地震区及周边（99.6°~105.2°E,27.8°~33.0°N范围内）连续GPS观测站的资料求解站速度场,采用刚性-线弹性运动方程计算方法,拟合计算得到研究区域规格网格点（0.4°×0.4°）的速度值和主应变率值。基于该结果分析研究区内的运动特征和应变场变化情况,并讨论其与地震孕育发生的关系。分析结果表明,芦山7.0级地震发生前研究区呈现应变能量积累态势,而地震之后研究区呈应变能量释放调整态势,2014年康定地震的发生就是该区构造运动调整下的产物。     

中国大陆现今水平形变动态特征

2001~2004大陆水平应变场大致沿玉树、阿尼玛沁、鲜水河、小江等断裂带形成一条由东西走向转为南北走向的应变高值带.2004~2007高值带向局部收缩,并维持前期高值.新疆于田M_S7.3、四川汶川M_S8.0分别位于该高值带的东段、西段剪应变梯度带上,具备大尺度形变背景.分析认为昆仑山M_S8.1对青藏高原内部块体、川滇块体的相对运动产生重大影响,导致震中两侧一系列断裂带附近区域水平差异运动处于较高水平,印尼M_S8.7地震则有利于上述区域应变能进一步积累.此外,2001~2004、2004~2007应变分布特征总体从无序趋向有序,体现构造应力场经历调整与再积累过程.现阶段太平洋板块、菲律宾板块俯冲作用可能有所增强.     

四川九寨沟7.0级地震中长期预测的回顾认识

回顾了2013年郭增建提出的基于地震活动性的"静中动"和后期与作者共同发展的"准静中动"方法,以1987年1月8日在甘肃南部迭部县发生的5.9级地震作为标志性的"准静中动"地震,结合国家地震局在1989年综合划定的1990—2000年南北地震带10年地震危险区,用中长期预测的时间尺度,指出了南北地震带北段三个未来可能发生6~7级地震的地区,其中一个就是四川省九寨沟地区。回顾分析中对"静中动"方法预测效能、存在的问题及一些中长期预测的问题进行讨论,得到两点认识:一是通过这次地震的再次验证,证明"静中动"方法是一种可行的预测地震的独立指标方法,在验证的基础上对该方法进行了优化认识;二是基于"静中动"方法与南北地震带北段10年地震危险区对应地震较为准确的启发,初步认为前兆可以划分为平静期的前兆与活跃期的前兆,而前者可能对于地震的预测意义更大,未来可以沿这一思路开展进一步的论证和研究。     

青藏高原东缘地应变演化特征

利用青藏高原东缘1999—2013年间多期GPS水平速率观测数据,基于多面函数拟合,计算球面坐标系下区域不同时期的面应变和最大剪应变,分析地应变的时空演化特征,结合不同时期发生的中强以上地震(MS6.0),研究期间大震分布与地应变时空演化特征的关系,主要结论如下:(1)青藏高原东缘面应变分布与地块有一定的对应关系,面应变的差异会在块体边界和内部形成不同的断层闭锁形式,与地震发生位置和震源机制有一定的关联;(2)区域最大剪应变的高值区对应于构造活动性较强的断裂带,这些断裂带鲜有地震发生;低值区对应于活动性较弱的断裂带,在区域地壳运动剧烈的背景下,在这些活动性相对较弱的断层上易形成应变能积累,因而会发生地震。区域绝大多数地震都发生在最大剪应变的低值区。     

Analysis on the Characteristics of the Kalpin MS5.3 Earthquake Sequence of December 1, 2013 and Anomalies before the Earthquake

This paper introduces the basic parameters, focal mechanism solutions and earthquake sequence characteristics of the Kalpin M_S5.3 earthquake sequence of December 1, 2013, and analyzed seismic activity before the earthquake, the adjacent tectonic features and the precursory anomaly at fixed points within a range of 200km. Research indicates:(1) The earthquake occurred on Kalpin fault, the source rupture type is thrust faulting with sinistral strike-slip component. (2) The earthquake sequence is mainshock-aftershock type, with the aftershock distribution attenuating quickly and trending NE. (3) Abnormal seismic activity before the earthquake was characterized by seismically nesting quiescence of M_S2.0-4.0 earthquakes, seismic quiescence of M_S4.0 earthquakes and seismic belts of M_S3.0 earthquakes in the Kalpin block, abnormal enhancement zone of moderate earthquakes on Puchang fault and seismological parameters. (4) Anomalies of precursory observation data at fixed stations are mainly characterized by mutation. Apart from the borehole tiltmeter in Halajun, the spatial distribution of other abnormal precursors showed a phenomenon of migration from the near field to far field and from the epicenter to the peripheries.     

Analysis of Anomalous Characteristics of Regional Crustal Deformation before the September 16th, 2019 Zhangye MS5.0 Earthquake, Gansu, China

To study the crustal movement in the vicinity of the epicenter before the Zhangye M_S5.0 earthquake in 2019, the characteristics of crustal deformation before the earthquake are discussed through the GPS velocity field analysis based on the CMONOC data observed from GPS. The baseline time series between two continuous GPS stations and the strain time series of an area among several stations are analyzed in the epicenter area. The resulting time series of baseline azimuth around the epicenter reflects that the energy of the fault in the northern margin of Qilian Mountain is accumulated continuously before 2017. Besides, the movement trend of azimuth slows down after 2017, indicating the stress accumulation on both sides of the seismogenic fault zone has reached a certain degree. The first shear strain and EW-direction linear strain in the epicentral area of the Zhangye M_S5.0 earthquake remain steady after 2017, and the surface strain rate decreases gradually after 2016. It is illustrated that there is an obvious deformation loss at the epicentral region three years before the earthquake, indicating that a certain degree of strain energy is accumulated in this area before the earthquake.