利用GPS与InSAR研究西安现今地面沉降与地裂缝时空演化特征

西安孕育严重的地面沉降及地裂缝灾害,严重制约着城市的现代化发展,本文采用GPS精密定位和InSAR遥感差分技术对西安地面沉降和地裂缝进行变形监测与分析,获取了西安地面沉降与地裂缝整体变形现状的珍贵信息,通过对这些变形信息的研究分析,揭示了西安现今地面沉降与地裂缝时空演化特征和机理：随着停止或限采地下水,西安地面沉降量级由20世纪90年代中期的最大年沉降速率20～30 cm/a减少到不足10 cm/a,且超过60%的沉降区域的年沉降速率已由90年代中期的5~8 cm/a减少到不足2 cm/a;原有的沉降中心大部分已不存在或大大减小;地裂缝在时空活动与分布上与地面沉降存在明显的关联性;地面沉降和地裂缝随着西安高新区的建设向南、西南、东南逐步扩展.     

长江三峡地区地壳形变特征及其构造意义

本文讨论了三峡地区地壳形变特征,认为黄陵断块相对于周缘的差异性运动是存在的,最大年速率可达5—10毫米。跨断层的短水准结果以继承性断层活动为主,年速率在毫米级。水平形变网揭示仙女山断裂带近年来表现为左旋压扭性,天阳坪断裂带以右旋滑动为主     

山西地堑系的现代构造活动特征

山西地堑系近二十多年来地壳垂直活动较为强烈,山区上升幅度为30—50毫米,盆地下降幅度为20—40毫米。主要断裂垂直位移速率小于1毫米/年,有些断裂水平位移速率约1.5—2.0毫米/年。本区现代构造活动,主要受北东—北东东向挤压作用,致使地堑系出现了北北东向不连续的剪切破裂带,两侧块体作相对右旋扭动,再加上北西向的拉张作用,区内形成了一系列的断陷盆地。     

华山北坡及渭南塬前活断层

本文用构造地貌分析方法叙述了研究区内活断层的存在及其活动特征。由野外观测获得的地质证据表明,华山北坡断层于全新世以来的垂直运动速率为1—2毫米/年,最大值在莲花寺南,达10.4毫米/年。     

西安地裂缝近期活动与热水井水位关系研究

本文根据西安小寨地裂缝与西影井第三系深层热水水位的观测资料,分析了二者变化周期的准同步和相位的滞后性特征,并结合地面沉降速率和周围地震活动性,探讨了地裂缝与第三系深层承压水位之间存在内在联系的原因,以及抽水—地面沉降对地裂缝影响的构造动态调制作用.     

中国东部活动断裂的现代构造运动

本文分析了中国东部第四纪以来活动断裂的展布和基本特征。根据断层位移测量把活动断裂的现代运动分为四级:第一级为≥10毫米/年,第二级为<10—1毫米/年,第三级为<1—0.1毫米/年,第四级<0.1毫米/年。并根据活动断裂的展布和现代活动程度,把该区分为五个相对活动区和三个相对稳定区。指出了断裂活动的强弱与地震活动有一定的相关性,近年来强震则多发生在第一、二级断裂带上,相反,活动速率较低的断裂,近期地震活动水平不高,也未发生过强震。本文最后讨论了应力作用方式     

试论西安地裂缝的属性

本文根据大量实际观测数据运用逐步回归分析方法,对西安地裂缝在垂直、水平,引张三个方向上运动的时间序列及各种因素在相同时期内变化的时间序列之间的关系进行计算分析,发现了与地裂缝运动有关的因素。从而论证了西安地裂缝的运动除受地质构造条件的控制外,也与承压水水位的剧烈下降密切相关。利用此方法试图对西安地裂缝研究开拓一个新的途径,从而为地裂缝的理论研究,提供重要依据     

西安地裂缝带的基本特征与形成机制

用实地观察和测量资料描述了西安地裂缝带的基本特征，着重阐明了深井水位动态变化和地面不均匀沉降与地裂缝活动之间的时空关系。认为西安市区超采地下承压水导致地面大幅度下沉是西安地裂缝产生和发展的主要原因，而局部地质构造条件对地裂缝特征的形成有一定控制作用     

道孚6.9级地震的地质构造背景与发震构造条件分析

本文以1981年1月24日道孚6.9级地震的宏观考察资料为基础,从震区地质构造条件、近代地壳运动与构造应力场特征出发,结合这次地震地裂缝展布特征、等烈度线形态、地震时的地面运动、余震序列及震源错动特征及地壳形变资料的综合分析,认为此6.9级地震是在区域性近东西向的压应力作用下,使活动强烈的鲜水河断裂再次发生左旋错动的结果。并着重讨论了道孚地震区的闭锁条件以及鲜水河断裂北面地震的迁移过程     

中国大陆活动地块边界带与强震活动

本文在前人对中国大陆及周边活动地块研究和划分的基础上，系统研究了6个Ⅰ级活动地块区和22个Ⅱ级活动地块之间共26个活动边界带的构造变形与强震活动，包括强震分布与活动边界带的关系，边界带构造活动速率与地震活动水平及强震复发期等的关系. 给出了边界带强震活动水平与构造活动速率之间的线性关系和强震复发期长短与构造活动速率的反向变化关系. 从而进一步揭示了中国大陆活动地块构造及其块体运动特征，以及块体边界带的构造变形对强震的控制作用.     

渭河盆地及邻区现今地壳形变及构造特征研究

基于2009—2014年渭河盆地及邻区GPS资料,利用Shen提出的连续形变场与应变场计算方法,获得渭河盆地及邻区的水平形变场及应变率场,结合构造地质、地震目录等资料对渭河盆地及邻区的现今地壳形变及构造特征进行研究,并得到如下结论:(1)鄂尔多斯地块南缘西段和东段GPS形变场变化差异明显,六盘山—陇县—宝鸡断裂带形变场以挤压变形为主,渭河盆地中部西安—咸阳地区的形变场呈现EW向挤压、SN向拉张特征;(2)主应变率、剪应变率、面应变率变化明显的区域位于鄂尔多斯地块西南缘的六盘山—陇县—宝鸡断裂带、渭河盆地中部的长安—临潼断裂与渭南塬前断裂以及韩城断裂与双泉—临猗断裂附近;(3)未来需要警惕六盘山—陇县—宝鸡断裂带、长安—临潼断裂与渭南塬前断裂以及韩城断裂与双泉—临猗断裂附近的地震危险性。     

利用InSAR技术研究青藏高原冻土形变特征

由于自然环境的限制, 青藏高原的大地测量网络十分稀疏, 不能满足区域地壳运动监测的需求。干涉合成孔径雷达(InSAR)是非接触监测地壳运动的一种重要方式, 但在高原上受到冻土的影响。本文基于2014~2018年的Sentinel-1卫星C波段雷达数据, 采用InSAR时序技术分析了冻土形变的时空特征。针对InSAR位移时间序列, 采用空间滤波去除了大气延迟、 地形效应等局部公共误差, 提高了时间序列的信噪比。结果显示, 青藏高原的冻土运动可分为差异较大的两类: 在大部分冻土区域, 与周边高山(基岩)区域相比, 冻土地区显示类似的季节波动或一定的长期沉降; 在部分冻土地区存在异常快速下沉区域, 例如在西藏中部布若错湖西南侧的沉积盆地内, 存在一个直径约2 km的漏斗型沉降区, LOS向沉降速率可达约10±2.1 mm/a。构造运动造就了高原上大量沿断裂线分布的河流、 湖泊, 河床和沉积盆地等广泛分布着冻土, 给准确分析构造形变带来很大挑战, 本文所得的结果可作为区分冻土运动与构造变形的一种有效判据, 也有益于研究高原冻土的物理特性及变形机理。     

考虑土体性质的黄土震陷灾害区域性特征

本研究在通渭、兰州、西吉、宝鸡、西安等多个西北典型黄土震陷灾害场地获取原状土样,通过对密度、含水率、孔隙比、塑液限等物理指标的测试,分析其与土体震陷性的关系;通过动弹性模量和阻尼比、动强度、震陷等室内动力特性试验,并结合大量前人研究资料,分析土体性质对岩土震陷灾害的区域性影响。结果表明：1）震陷系数与单一土体物性参数呈正相关或负相关关系,六盘山以西和以东的黄土震陷特性反映了明显的地区变化规律,在相同地震荷载作用下震害东轻西重;2）随着时间的推移,人类的活动增加,改变了土的含水率,导致土体上覆压力增大,在上覆压力的作用下,土体的初始孔隙数量有所减少,其固结程度越来越好,宏观表现为土体的易损性即震陷性减小。     

东北地区的新构造运动特征分析及新构造运动分区

东北地区包括辽宁，吉林省，黑龙江三省，由于横跨华北和东北两个不同的断块区，东北地区的新构造运动具有显著的区域分异特点，晚第三纪以来，东北地区的构造运动继承了早期构造运动的特点，以断块差异升降运动为主要运动形式。     

Early to Middle Miocene rotational tectonics of the Ou Backbone Range,northeast Japan

It is well known that a counterclockwise rotation occurred in the Miocene in northeast Japan. However, the detailed timing and mechanism of the rotation has been debated. Moreover, there has been no research about the relationship between rotational tectonics and the evolution of sedimentary basins. We carried out paleomagnetic and rock magnetic analyses in Nishiwaga Town, Iwate Prefecture, northeast Japan, where the stratigraphy and sedimentary basin formation have previously been clarified. We found that there was a counterclockwise rotational movement of about 45° at about 15 Ma. From our results and previous studies on the tectonics and sedimentary basin development, we are able to ascertain the following tectonic history and sedimentary basin evolution in this area: (i) before the rotational movement, sandstone and mudstone were deposited in a tranquil environment with no volcanic activity coupled with slow tectonic subsidence; (ii) between 16.4–15.1 Ma and 14 Ma, a counterclockwise rotation occurred with rapid tectonic subsidence and continuous explosive volcanism; (iii) at about 14 Ma, the counterclockwise rotation ended and there was a reduction in both subsidence and volcanism. This result shows the impact that rotational tectonics can have on sedimentary basin formation.     

拉分盆地形成机制三维数值模拟——以海原断裂带老龙湾盆地为例

拉分盆地是走滑断层系中受拉伸作用形成的断陷盆地.一般在两条平行断层控制下发育.盆地形似菱形,几何形态主要受两条主控走滑断层错距和叠接长度影响.本文以青藏高原东北缘海原断裂带老龙湾拉分盆地第四纪所处的构造环境为基础,参考盆地周围断层几何分布,建立了三维有限元数值模型,模拟该拉分盆地的演化过程;进一步分析了断层力学性质、地壳分层结构等各因素对盆地形成和演化的影响.模拟结果显示,盆地地表沉降伴随有下地壳物质的上涌,此上涌对盆地地表沉降存在阻碍作用.各因素的影响具体表现为:(1)断层力学性质(弹性模量和黏滞系数)越弱,其对构造应力较低的传递效率导致盆地两端差异性运动越明显,从而形成较大的盆地地表沉降和明显的上地壳减薄.(2)平行主控断层的叠接长度反映盆地形成的拉伸作用范围,叠接长度越大,相同的差异性运动在单位面积形成的拉伸应力越小,盆地地表沉降较小.(3)下地壳流变性影响其物质的上涌量,下地壳黏滞系数越小,其对上部拉伸作用的响应越明显,上涌量越大,此上涌对上地壳沉降形成的阻碍作用也越明显.根据老龙湾拉分盆地所处的构造格局,将平行断层的叠接长度取20km,当断层黏滞系数取值为周围基岩的1/10,参考该盆地第四纪构造演化历史,模拟得到的盆地第四纪下沉量与盆地内第四系沉积层厚度在规模上近似,下地壳黏滞系数取值在(2.5~5.0)×1021 Pa·s范围内时,盆地下沉量模拟结果与老龙湾拉分盆地第四系地层厚度吻合较好.     

Simulation of regional land subsidence in the southern Yangtze Delta

Investigation of the deformation characteristics of individual hydrostratigraphic units is the key to construct a regional land subsidence model. All of 12 hydrostratigraphic units in the study area were discussed throughout. On the basis of the measured data of groundwater level, five kinds of changing patterns of groundwater level were deduced and the relationship between the deformation characteris-tics of aquifer units and the corresponding changing patterns of groundwater level was discussed. The study area is 1.7×104 km2, where the geological condition is complex. The changing patterns of groundwater level the hydrostratigraphic units have experienced vary from site to site and from time to time. Consequently, the deformation characteristics of units are sophisticated. An identical hydros-tratigraphic unit may exhibit different deformation characteristics, such as elasticity, elasto-plasticity, visco-elasticity, and visco-elasto-plasticity, at different sites or during different periods, not to mention the different units. The existing models are difficult to describe the complex visco-elasto-plastic con-stitutive law under the condition of land subsidence. So the Merchant’s model was modified to depict the visco-elasto-plastic behavior of units. Then a three-dimensional flow model with variable parame-ters and a vertical one-dimensional subsidence model were constructed and coupled. The coupled model was applied in simulating land subsidence in the southern Yangtze Delta and a satisfactory re-sult was obtained. The simulation results show that the new coupled model can depict the complex geological conditions and describe the developing process of land subsidence very well in the south-ern Yangtze Delta. The new model can surely be used to predict land subsidence in the future, which is very helpful to taking measurements to control land subsidence.     

山西断陷带垂直形变特征及其成因初探

本文综合研究了山西断陷带垂直形变的空间分布特征及其与本区深、浅部结构，构造和地壳价质物性特征的关系；结合浅部地震地溶部探测的研究结果，初步探讨了本区现代垂直形变的成因。研究结果表明：１．垂直形变测量揭示出山西断陷带的现代垂向构造活动具有明显的分段性。，即晋北地区以北东至北东东向构造活动为主；同时，也反映了浅部构造活动和地壳介质的特征特征对地壳形变的制约作用；２．山西断陷带内主要盆地的垂直形变与其深     

顾及板块运动、稳定性和系统偏差的高精度GPS监测基准研究与实现

利用GPS技术监测城市地面沉降,监测基准的合理选取对获得真实的形变结果至关重要.本文详细分析了城市沉降监测网基准的特点,针对传统基准模型的局限性提出了顾及板块运动、基准点稳定性以及其他系统误差影响的拟稳基准模型.该模型考虑了基准点自身的稳定性以及板块运动对高程形变的影响,同时采用系统参数统一各期基线框架以及区域拟稳基准,有效解决了因基准点不稳定性和基线框架不一致对形变结果造成的误差,确保正确形变信息的获取.最后通过六期西安市地面沉降监测网数据试验,验证了该方案的合理性和可靠性.     

陕西关中地区剪应力分布及近期地震趋势分析

根据峰值速度与构造环境剪应力的关系,利用西安数字化地震台网记录到的小震资料,初步计算了陕西关中地区的剪应力分布。结果表明,关中中部的剪应力值较低,近期发生较大地震的可能性较小。但关中北部的韩城、西部的宝鸡－千阳、东部的大荔－华阴一带剪应力值较高,存在发生5级左右地震的背景。