关于北京地区断层位移观测网复测周期的讨论

目前北京地区开展的断层位移测量,是用一等基线测量和一等水准测量的要求进行作业的。其目的是为较大地震的中长期预报和地震科学研究提供依据。基线测量和水准测量的观侧包含着一定的误差,现行的规范细则规定了一定的限差,这种限差一般是中误差的2-3倍。当观测误差大于相邻两期的变化量时,在一般情况下可以说明断层没有什么活动,属正常的范围。当相邻两期的变化量大于观测允许误差时,有两种可能,一种可能说明断层有活动,另一种可能是外界干扰的影响。这种变化量不一定是地震的前兆。在讨论复测周期之前,必须了解目前观测结果所达到的精度。据统计,目前基线观测相对比较稳定。因此,本文着重分析短水准测量的精度,以此为基础分析各测点的观测周期。     

一种计算局部断层错动量的方法

通过跨断层形变测量,可以计算求得断层位移量。有多余观测数据时、可以采用测量相差法求得跨断层点位之间的相对位移量。但有时这样求出的各点位移量大小不一,甚至互相矛盾。本文试图提出一种方法,即利用跨断层测量成果,结合测量场地附近一定范围内的地     

应用最小二乘原理对观测值的拟合

在全国地震观测系统中,许多地形变观测台站和断层位移观测点,都积累了较多的观测资料。这些资料精度较高,连续性也比较好,在地震的预测预报和地震科学研究中发挥了重要作用。由于观测值中有干扰因素和观测误差的影响,观测值曲线并不是光滑的。很多曲线出现了明显的年周期变化。这些年周变所出现的时     

环境因素对跨断层位移测量的影响

引言 欲从跨断层位移测量资料中提取断层异常活动信息,必须考虑如何更深刻地认识环境因素对测值的影响。为此,我们曾经综合应用环境参数改正法——对不同的测点建立各自的数理模式进行改正、褶积滤波法、二倍中误差法及数理统计检验法等。对京津地区、红河断裂带、小江断裂带、郯庐断裂带上的部分跨断层短水准、短基线流动测点,包括     

广胜寺短水准线路的地质条件初探

我国首先把数百米长的跨断层的短水准测量作为地震前兆的观测项目之一.由于用它来监视某些活动性断层的活动情况可以提取地震信息,尤其是它记录某些大震前兆信息效果较好,所以,短水准观测已经引起日本等许多发达国家的重视.为达预测预报地震之目的,从水准观测的角度出发,一是不断采用新技术,改进观测仪器和操作规程,如地形变测量希望把国家一等水准网的观测精度提高一个数量级,这样才能满足当前对强震前兆所产生的位移量的一般估计.二是利用地壳形变的不连续性,地壳形变大量集中在构造线附近,应把短水准线路选择在适宜的     

用残差—连差检验法判别地震前的趋势性异常

本文采用三角多项式拟合观测值曲线清除年周变的方法,对北京地区断层位移测量资料进行处理。并在此基础上以唐山7.8级地震为例,提出用残差—连差检验法判别趋势性异常。认为异常的第一阶段比较明显,第二阶段具有相对“稳定性”,这种相对“稳定性”是一种地震前兆。     

用拟准检定法和岭估计解算病态污染方程

针对法方程呈现病态且观测受到污染而不严格服从正态分布的情况,探讨运用拟定法抗御粗差,用岭估计改善法方法的病态性,拟准检定法是根据真误差与观测值的确定关系式Ｒ△＝－ＲＬ求解真误差估值△。在Ａ或Ａ＾ＴＡ病态的情况下,直接求Ｒ是不稳定的,对Ａ作奇异值分解计算Ｒ,可避免对病态短阵直接求逆,由于Ｒ是秩亏的,通过附加“拟准观测真误差估值范数极小”的条件来求解真误差估值,拟准检定法与岭估计两者的结合,一般情况下有效地剔除了粗差,而且改善了方程的病态性,计算简单,快捷,结果比较理想。     

用分段拟合法处理断层位移观测资料判别震前异常

本文采用观测值曲线的分段拟合方法,对北京地区部分断层位移测量资料进行处理。并在此基础上以唐山7.8级地震为例,提出用方差检验的方法判别震前异常。认为震前约一年的时间里异常比较明显,一些测点的趋势异常时间可达数年。以此可作为判别地震前兆的一个标志。     

有限单元法在首都圈地区跨断层水准测量监测能力初步评价中的应用

以首都圈地区布设在不同断层上的24处跨断层水准观测为研究对象, 建立了地壳分层结构、 含不同倾角断层的三维有限元模型, 模拟计算了断层倾角和走向对跨断层水准观测结果的影响, 并结合跨断层水准测量资料、 震例研究及R值预测评分, 对首都圈地区跨断层水准测量监测能力进行了初步评价。 结果表明: ① 跨断层水准观测能力一定程度上受倾角和走向因素的共同影响; ② 跨断层水准布设于倾角30°~70°且走向与地面水平最大位移方向近垂直时具有较好的映震效能; ③ 首都圈跨断层水准监测体系总体而言具备较强的监测能力。     

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.     

温度变化引起跨断层位移测量结果的年周期变化

本文首先给出了北京地区若干跨断层位移测量结果的年周期变化.而后,用二维非线性有限元方法,模拟了温度变化引起的跨断层位移测量结果的年周期变化.计算得到的应变量与野外观测大体一致.结果表明,在地壳介质不均一条件下,地表温度变化足以引起已观测到的种种复杂现象,诸如:存在两类基线,一类是当地表温度升高时增长;另一类是当地表温度升高时缩短.同时,存在两类水准变化,一类是断层热胀系数大的一盘,当地表温度上升时抬升;另一类则相反等等.一般说来,地壳介质是不均一的,因而温度对跨断层位移测量的干扰是不容忽视的.      

InSAR高精度观测地震形变场及其三维重建技术研究

正目前,InSAR已成为监测地震同震、震后以及震间断层滑动的重要手段之一,但由于InSAR数据处理过程中存在多种误差的累积使得测量精度受到影响。本文从InSAR形变监测数据处理关键环节入手,系统分析各个关键环节的误差贡献,探讨InSAR误差干扰项的消除方法。在此基础上,研究了利用DEM校正InSAR大气垂直分层延迟相位的方法,进而将这种方法应用于2008年当雄地震同震和震后形变观测;推导了系统和随机2种观测误差在三     

首次观测到的由地震引起的绝对重力变化

首次用绝对重力测量观测到明确的同震重力变化。恰好在1次M6．1地震的前1天和震后7天进行了绝对重力测量。观测到的绝对重力变化为－6μGal,显著地大于约1μGal的观测误差。特别有意义的是，所观测到的空间重力变化与仅用位移数据建立起来的弹性位错模型预测的结果非常一致。该结果强烈地激励我们对重力和位移同时进行反演，以更好地了解地震。     

2004年苏门答腊地震的几个断层滑动模型的全球同震位移对比

2004年苏门答腊大地震后,不同作者根据地震波和/或GPS观测,提出了不同的断层错动模型.在利用同震位移观测资料反演断层滑动模型时,由于使用半无限空间均匀介质模型或半无限空间分层介质模型,一般只能利用近场位移GPS观测约束,无法利用远场资料,这些模型有时差别颇大,如何区别这些模型的优劣是一个仍尚未解决的问题.本文采用等效体力有限元方法,在考虑地球球形和分层的条件下,对四个不同作者提供的2004年苏门答腊地震的断层滑动模型计算全球同震位移.由于采用了球形模型,所以不仅可以把四个模型的近场位移计算结果与GPS数据进行对比,而且可以把远场位移计算结果与GPS数据进行对比.我们发现,垂直位移对断层滑动模型的依赖性小于水平位移.四个模型计算的近场位移与GPS位移符合程度均较好,但是四个模型计算的远场位移与GPS位移符合情况有很大不同,其中Chlieh等（2007）模型在近场与远场符合程度均很好,是四个模型中最好的.另外还探讨了断层反演数据资料、断层几何模型以及地球模型对计算结果的影响.对于特大地震,全球同震位移观测与计算值吻合程度的好坏是衡量断层滑动模型的合理性的一个重要依据.     

雁列走滑断层发展的相互力学作用效应

雁列走滑断层的重叠几何学已为人们所孰识。通过测量叠量和相邻断层之间的距离，标绘并互相对比了１２０多个例子，我们已经使这些观测值定量化。尽管有在的离散，然而资料显示的线性倾向证明重叠量的增加与相邻断层之间的距离成比例，直到一个极限值。使用位移不连续的数值模拟，按照断层的相互作用，我们分析了这些值得注意的关系。结果表明，断层的相互作用事实上是一个对雁列走滑断层重叠几何形状有很大控制作用的重要因素。     

不等周期断层形变测量环境因子影响的研究

本文在研究和分析环境因子对断层测量年周变和季节性变化影响的基础上，归纳出断层形变测量年周变的变化规律，并针对不等周期观测资料，建立了形变测量的准线性动态数学模型，最后，对门源地震有异常的扁都口资料用上述模型进行了处理，结果是比较满意的。     

2011年4月11日日本东北福岛县浜通Mw6．6地震的地表断层破裂和滑动分布

2011年4月11日日本东北福岛县浜通地震于2011年3月11日东北地方太平洋海岸近海地震之后1个月发生在一地震活动区。这次浜通地震在北北西一南南东走向的系浞断层上造成14km长向西的正滑破裂,同时在西北西～东南东走向的汤野岳断层造成16kin长向南的正滑破裂。沿系浞断层的滑动从南端到中部突然增加,其中测量的最大位移近2m;该断层的中段到北西端的滑动逐渐降低。汤野岳断层也有不对称的滑动分布,在其北西段附近峰值约为0．9m。从破裂沿这两条断层扩展的方向来考虑,显然测量到的地表断错在走向上不对称,在更靠近破裂起始的断层末端观测到最大断错,而在破裂终止的方向显现出逐渐减小。滑动分布和震中位置的地表观测结果与滑动反演模型得出的地震破裂的总体特征一致。浜通地震断层超过60％的破裂长度以及其他历史正断层地震,滑动位移量小于或等于最大滑动的30％。根据破裂长度、最大和平均位移估计的该地震的矩震级（Mw）在6．5～6．8之间,与地震学确定值6．6相一致。     

跨断层位移测量与地震预报

本文以震例、实验成果及粘滑理论,证实跨断层测量已经成为目前中短期预报地震的手段之一,不跨断层测量则效果较差。宁河水准点观测到的唐山地震前“临界破裂前兆蠕滑”,不同于圣安德烈斯蠕动断层震前的加速蠕滑,它是板内首次测到的大震前兆蠕滑,并更强有力地证实国内外各种岩石破裂实验中普遍观测到的前兆蠕动在震前存在。“临界破裂前兆蠕滑”可能是一种必然出现的前兆现象,因此具有一定的理论意义和实用价值。根据跨断层位移测量点预报地震的经验,可将前兆异常分为三级,列出各种干扰,建立构造、前兆二判式。这套判别系统经过验证不仅实用,且为地震预报提出了一条新的思路。     

加里福尼亚Fremont谷一井可反映断层的最新活动

自1978年3月,在Fresmout谷(F谷)一口井中连续记录到水位资料.其靠近Garlock断裂带(G带)上的数条断层显示出有左旋位移和倾滑位移.水位差表明有断层从观测井和灌溉井间通过.4年间,记录到6次急剧的水位变化(脉冲),这些发生在2—4天以上的水位变化,幅度为15—30厘米,似断层蠕动的结果.在观测井南300米处的G带上可能有两种蠕动:(1)阶梯状的倾滑位移;(2)左旋位移.利用指数函数、反正切函数和斜余弦函数变化的位错模型分析了水位变化、压力分布和断层位移.结果表明,该断层上的单个蠕动事件的位移量在1厘米以内.1978—1982年期间,累计蠕变值为20-50毫米,这取决于使用模型的特殊性.     

山西及邻区中强地震前断层形变特征及预报指标研究

通过对山西地震带及邻区近年来发生的一系列中强地震前断层位移测量进行处理，综合研究了观测的映震能力，通过分析山西5年来5期GPS观测资料，对水平形变做出了解释，在此基础上，讨论了震前地震形变特征及应力场变化情况，获得了用形变预报中强地震的指标。