跨断层扰动协调比异常提取方法与效能评估及其在云南地区的应用

跨断层异常的识别和提取是震情跟踪分析的难点,协调比的计算在兼顾震前断层活动状态内在机理的同时,在异常识别方面也有显著优势,但传统的协调比计算存在因计算起点不同导致结果不一致的问题。通过提出扰动协调比计算方法,用于表征强震发生前可能出现的区域应力场扰动导致断层运动状态偏离背景的现象,分析断层运动状态变化与地震之间的内部联系。以云南地区11处跨断层资料为例,针对川滇地区M≥6.5强震样本开展了震例总结和综合预测指标的提取,通过等信度和非等信度异常识别方式,合成多个预测指标。结果表明：扰动协调比计算方法在跨断层场地异常活动状态的提取中有一定优势,与周边强震存在较好的相关性,对于强震可能发生时间可提供中期尺度的判定依据,预测指标均通过了效能检验。     

基于实时观测数据快速判定地震破裂方向的方法研究

针对地震烈度速报工作中快速评估大震断层破裂方向的需求,使用我国西部多个地震的观测资料,根据有限移动源理论,利用趋势面分析方法探讨了震中一定范围内台站初始P波参数的方向差异特征,提出一种利用初始P波快速判定地震破裂断层方向的方法。并通过断层距模型和最小二乘法,统计回归最优拟合参数以确定地震断层破裂方式。通过实际震例对比分析了根据所提方法获得的判定结果与实际地震断层破裂分布的吻合度,证实了方法的可用性。本研究为利用地震实时监测资料快速进行地震断层破裂方向判定提供了新思路,可为地震烈度速报中破裂方向的快速判定和动态修正提供参考。     

天津地区断层气方法应用中的两个问题

运用海河断裂、 沧东断裂、 天津北断裂和天津南断裂断层气测量结果, 同时结合人工地震探测结果, 讨论了土壤气氡异常位置与断层上断点位置的关系和土壤氡背景场与背景值的问题。 研究结果表明, 覆盖层的厚度对土壤气氡异常的位置存在一定影响, 覆盖浅的断层, 断层气异常一般在断层上断点的上方; 覆盖厚的断层, 断层气异常往往与断层位置不一致, 至少存在60 m左右的误差, 说明断层气异常存在偏离断层的情况。 从偏移距离以及异常位于断层的上盘或下盘上看, 未发现有统计上的关系。 在土壤气氡测量结果的异常确定上, 以每条测线的相对高值判定异常为宜, 不宜使用统一的背景场来确定异常。     

张北6.2级地震前的地壳形变特征

介绍了１９９８年１月１０日张北６．２级地震前华北地区,主要是首都圈地区的地壳形变特征。分析了ＧＰＳ结果、跨断层形变观测以及定点台站观测的异常信息。认为张北地震前的地壳形变异常大部分是“场兆”异常;张北震中区在震前至少半年是处于形变闭锁阶段;地壳形变的前兆发展在总体上存在由东南向西北迁移特征。     

活动断层探测中断层气真、假异常判别方法

活断层探测过程中,异常值可能与探测点载体受污染有关,也有可能因为断层活动产生的断层气所致,也就有了"假异常"和"真异常"。通过分析地震地质资料、地球物理解译资料等,确定目标断层;采取垂直断层走向,网格化布线探测方式。先绘制各测线含量曲线图,确定异常值分布位置;再绘制各测线含量等值线图,判断异常值的分布趋势;若各测线含量曲线图中异常值在含量等值线图中形成了一条异常带,且与断层走向一致,则可判定这些异常值是断层气异常。含量曲线图与含量等值线图相结合解释,为断层气真假异常判别提供了一种新方法。     

丽江7.0级地震前跨断层形变累积率的变化特征

通过对丽江7．0级地震前跨断层短水准、短基线资料断层形变累积率的计算分析,表明丽江地震前跨断层形变累积率在空间分布上及演化过程中有一定的分布特征。以丽江-剑川断裂为界,其西部震中附近的断层形变累积率相对较低,而其东部周围的则较高,且震前存在累积率减小的调整过程。由此可见,地震不一定发生在形变累积率高的地区,而通常发生在多年形变累积率空间分布差异性显著的地区。通过多场地断层形变累积率的计算,分析其空间分布特征及演变,结合其它手段资料,对地震中、长期危险区的判定及中短期危险性的判定有重要的参考意义。     

从跨断层短基线观测计算地应变的方法探讨——以唐山台地形变数据为例

跨断层测量是研究断层活动特征的重要手段之一.本文介绍了一种利用台站短基线观测,通过刚体模型、弹性体模型和组合模型确定断层或断裂带附近应变的方法,并以唐山地形变台资料为例进行对比分析.通过对比同时间段的位移和应变时间序列的变化幅度和趋势特征,认为组合模型更符合实际情况.同时,分析了多条测段不同组合情况下的模型计算结果,探讨了跨断层观测资料与区域GPS数据计算结果之间差异的原因.并提出了基线过渡桩更可能位于断层东侧的认识.     

北京地区断层的活动

应用断层位移测量资料,对北京地区断层的话动性作了初步分析,表明一些跨主要断层所布设的短基线、短水准观测成果,在1976年唐山地震的孕育、发生过程中,显示了较为明显的错动,而不跨断层的测量结果则显示无错动或错动很少;不同断层的不同部位,其活动性则有相似也有差异.     

2003年伽师6.8级地震序列特征和震源机制的初步研究

在位于1997-1998年新疆伽师9次6级地震分布区域的东南端，2003年2月24日又发生6．8级地震。结合伽师6．8级地震序列震源机制解结果，对该地震序列的基本特征和震源区应力降等进行了对比分析。结果表明，6．8级地震断层是在北西向的区域应力场挤压作用下产生的倾滑逆断层，震源以单侧破裂为主，破裂方向与极震区走向，以及北西向的主压应力方向一致。震前震源区应力显著增强，震后应力释放较为彻底。中强余震震源机制解与主震有明显差异，表现出震源区应力场处于不稳定的调整阶段，余震震源机制的差异为震后地震趋势的判定提供了依据。     

沧州地区NWW向隐伏断裂存在依据及其地震地质意义

经过对河北沧州地区中强地震和小震空间分布分析发现,存在NNE向条带分布,与大规模的河北平原地震带的走向一致;同时也呈现了明显的NWW向条带,与NNE向组成共轭构造图象。对比2次中强地震,其震源机制解基本相同,有近于直立的NWW向节面做左旋走向滑动;3次地震烈度的极震区长轴方向也是NWW;1967年河间6.3级地震之后5天的余震分布也是NWW方向。这和历史上5级地震分布方向一致。虽然没有浅表断层的对应,多种资料的相互验证表明沧州地区深部存在一条NWW向的隐伏断层,对于判别区内地震危险性具有重要意义。     

山西带形变监测场地情况调查

对山西带跨断层短水准流动测量场地、定点台站跨断层水准场地和区域流动GPS场地及分布情况进行了调查、汇总和分析。调查了10个流动水准测量场地和4个定点台站水准测量场地,所跨断层绝大多数走向为北北东至北东向,多具有右旋正走滑活动性质,反映了山西带总体构造特征。同时发现,偶有近东西向断裂或北西向断裂与其互相切割,应该是容易造成应力集中的地方。整个山西带布有区域GPS观测点40个,每年正常观测1次的有39个,点距多为几公里到几十公里不等,在整个断层带上的分布比较均匀,并已积累了十几年的流动观测资料。结合地质资料和历史地震的活动特点,认为山西带再次孕育强震的可能性较大,这些多手段形变测量场地的布设情况、时间和空间上的相互联系及多年复测资料的积累对强震预测研究有重要价值。     

南北地震带区域形变异常特征与地震关系研究

利用南北地震带及附近地区20世纪70年代以来的区域水准网和90年代以来的GPS监测网资料, 结合地质构造和监测区发生的多次6级左右及以上震例, 分析了震前区域性形变场异常的基本特征。 进而根据资料支持程度, 分别以GPS、 区域水准观测位移为地表约束, 以“973”项目活动地块划分结果为地质依据, 进行非震负位错模型反演计算, 研究了数值模拟结果反映的活动块体和边界断裂构造变形状态与地震的关系。 在此基础上, 定性与定量相结合分析研究了强震前区域性水平、 垂直构造形变异常特征及可能的机理, 初步总结了基于区域水准、 GPS观测与数值模拟的强震前区域构造形变异常的一些判据。     

郯庐断裂带地壳活动新特征

在多期大面积水准复测资料分析结果的基础上，结合最新复测资料，并首次结合苏鲁皖三省的跨断层流动水量资料和郯庐带地震台的形变监测资料进行了全时空地、系统地分析、给出了全部有异常活动并去掉长趋势线性项的观测值曲线。     

中国大陆地壳形变及孕震机制研究

以GPS、大面积水准、流动重力测量、跨断层流动形变测量等方面的监测和研究成果为主,围绕青藏块体和中国大陆地壳的运动学特征、动力学特征、震源机制以及孕震机制进行了探讨和研究。多方面的研究结果显示,印度板块对中国大陆的碰撞和挤压,是青藏块体隆升及其周边地区地震孕育和发生的主要动力来源,并通过多方面研究结果的综合分析,提出了“坝体决口孕震模式”的假说。     

长白山天池火山监测与火山活动状态的初步分析

对长白山天池火山监测站连续 4年的监测资料 ,包括测震 (含野外测震子台 )、形变 (含GPS和水准 )及水化等进行了认真的分析整理。同时将各手段所获资料与历年的资料进行了对比 ,对长白山天池火山目前的活动状态做出了初步判断。结果表明 :长白山天池火山目前正处于活跃状态 ,而且其活动性具逐年增强的趋势 ,主要表现为最近 1年来的火山地震频次和能量明显地增强     

北京天津地区垂直形变剖面复测结果的GPS检验

利用北京和天津地区的28个GPS连续观测站资料（资料截至2008年8月）计算得到的垂直向时序结果,分析各个GPS连续观测站垂向分量的变化特征,计算得到2007～2008年北京天津地区GPS站垂直运动速率,并与水准测量计算得到的2007～2008首都圈地区垂直形变速率进行比较;通过寻找水准测量路线附近的GPS站点,相应于水准的初测和复测时段,计算得到GPS路线剖面图,将GPS与水准2个时段的剖面结果进行对比分析。通过水准和GPS结果的这种“由面到线”的综合比较分析,得出初步的结论：从趋势上看,GPS与水准的结果是相似的,GPS结果同样反映了2008年北京东南附近区域有隆升的迹象,但量值比水准结果小,水准结果所反映的“南升北降”的特征在GPS结果中得到一定程度的验证和体现。     

NUMERICAL SIMULATION OF LONG-TERM DEFORMATION OF TIBETAN PLATEAU AND SURROUNDING AREA

The subduction of the Indian plate underneath Eurasian plate results not only in deformation and movement of the elastic upper crust, but also flow of the ductile lower crust in the high temperature and high pressure which drags the brittle upper crust to move at the same time. These two actions work together producing the present movement and deformation field in Tibetan plateau. The dynamics progress has been verified by GPS observation data. Therefore, in a two-dimension plain model, only the elastic deformation with the boundary action at the upper crust cannot explain the deformation well, the drag force acted on the base of upper crust by the drag of ductile flow of the lower crust also need to be considered. However, it's hard to figure out the magnitude and direction of the drag force. Thus, we established a two-dimension plain elastic finite element model, with the equivalent-body force approach to simulate the drag force. With the internal GPS observation data of Tibetan plateau as constraint condition, we calculated inversely the drag force of key nodes in the model with trial method, and the other nodes in the model with bilinear interpolation method. Finally, we got the drag forces(nodal forces, unit:N) caused by the difference flow of ductile lower crust dragging the brittle upper crust, which are distributed mainly in the region of 86°~100°E and 26°~32°N, the direction is east and south, and the maximum reaches to 1e8N; in some areas in the western part of the study region at 31°~36°N and 76°~80°E, the direction is west, and the maximum reaches to 1e7N. All these work provides a new thought for further research on long-term dynamic mechanism of surface deformation in Tibetan plateau and its surrounding area.     

南北地震带北段强震形变异常特征与预测指标研究

利用南北地震带北段及附近地区上世纪70年代以来的区域水准、跨断层短测线和90年代以来的GPS、流动重力等监测资料,结合地质构造和监测区发生的几次6级左右及以上震例,采用定性与定量相结合的方法分析研究了与地震有关的构造形变异常的基本特征及可能的机理,初步总结了基于这些不同尺度(类型)的构造形变异常进行强震中期预测的一些指标判据。     

数学形态滤波法在GPS基线分析中的应用

通过GAMIT软件得到福建省连续观测GPS基准站基线时间序列,并引人数学形态滤波法,过滤基线中的白噪音和脉冲扰动.以福建省主要断裂带为研究背景,研究GPS基线时间序列、跨断层短水准观测资料与福建主要断层的相关性,分析了影响基线变化的因素,以及地壳水平运动与应力积累的关系.