地壳形变与密度变化耦合运动探析

为整体解释现代大地测量数据,提出了地壳变形与密度变化耦合运动的基本思想;分析了地壳变形与密度变化耦合运动的基本理论;导出了由地壳形变与密度变化耦合运动引起的重力时间变化一般严格公式。     

滇西重力场动态趋势变化与断层运动

以绝对重力做控制,对滇西网1985—2010年流动重力资料进行统一平差处理,平均点值精度为12×10 ^-8 ms^-2 /a;单点重力时变曲线主要呈现出季节性的上下波动和长期性的上升或下降趋势运动,部分点重力动态变化与丽江7.0级地震孕育过程相吻合;基于长期观测的重力场年变化率反映了重力场在一段时期内的趋势性变化：1985—1995年和1996—2003年年变化率图像可能反映丽江7.0级地震前后能量的累积、释放和调整,2003年以后剑川断裂、鹤庆 洱源断裂和红河断裂北段附近重力值上升速度均超过10×10 ^-8 ms^-2/a;基于初始断裂运动模型正演模拟的滇西重力场年变化率图像与实测图像非常相似,说明断裂运动对重力场趋势性变化有重要贡献;基于长期观测的重力场年变化率反演的滇西主要活动断裂年错动量与地质上给出的结果相仿,基本上反映了各断裂的活动性质。     

北京大灰厂试验场重力变化特征及其解释

介绍了北京大灰厂试验场（简称京西试验场）的概况，对１９９３年３月以来重力重复观测资料进行了处理。计算了各期重力观测精度，结果显示１９９３年３月～１９９５年５月京西试验场存在一定重力变化。采用给定的模型反演了八宝山断层介质的密度变化，认为断层破碎带介质密度的变化可能是引起地表重力变化的主要因素     

2012年苏门答腊MW8.6级地震震后效应模拟

基于弹性-粘弹性分层半空间中矩形位错理论和地震波反演的断层模型，结合研究区地壳-上地幔平均波速分层结构，利用PSGRN/PSCMP软件模拟计算2012年苏门答腊MW8.6地震产生的同震效应以及考虑2004年MW9.1地震效应的震后地表形变和重力变化，同时给出震后形变和重力的年变化率。结果表明，同震形变和重力变化显示发震断层左旋走滑特征，其变化主要集中于断层附近；海水质量的重新分布对同震垂直位移和重力变化影响显著；震后50 a年均变化率揭示了地表形变和重力变化的过程, 其图像明显受2004年MW9.1地震震后效应影响，呈现复杂的正负6区域分布；震后50 a近场年均形变量达10 mm/a，年均重力变化量达1.2 μGal/a，而远场年均形变量低于1 mm/a，年均重力变化量低于0.1 μGal /a；水平形变在震后400 a内变化明显，变化率逐步减小，800 a后基本稳定；垂直位移和重力变化在震后100 a内变化尤为显著，变化率快速衰减，400 a后基本稳定不变。     

2010年玉树Ms7.1地震前的重力变化

利用中国地壳运动观测网络1998—2008年绝对重力和相对重力观测资料,获得了玉树地震区域重力场及其动态变化,从动态的观点研究了2010年4月14日玉树Ms7.1地震前区域重力场演化特征及其与地震活动的关系。结果表明：1)重力变化与甘孜 玉树断裂构造活动存在密切的空间联系,重力测量较好地反映了伴随活动断层的物质迁移和构造变形引起的地表重力变化效应;2)区域重力场动态图像较完整地反映了2010年4月14日玉树7.1级地震孕育、发生过程中出现的流动重力观测得到的异常前兆信息;3)玉树震中附近重力点值时序变化累积量超过80× 10^-8 ms-2,较好地反映了玉树地震前重力测点随时间的剧烈波动性上升变化。     

2017年四川九寨沟MS7.0地震震前地壳密度变化特征

基于紧凑约束最小二乘优化反演算法，利用2014~2017年地表重力变化观测成果，反演得到2017年九寨沟MS7.0地震前震中及周边地区的地壳三维密度变化。结果表明：1）在震中及周边地区出现大范围的重力变化，并沿张掖-西宁-九寨沟一带形成最大值达9 μGal的重力变化梯度带；2） 地壳密度变化量随深度增加而增大，其中在45 km附近达到最大，为0.2 g/cm3；3） 震中及邻区范围内形成密度变化的正负四象限分布（2014-04~2017-04），其表现的物质运移方向呈左旋走滑式分布，与震源机制解基本一致。据此推断，在震前产生了与地震孕育相关的深部构造运动，而强震易发生在物质运移汇聚地方。     

活动断层运动的重力场反演

阐述了断层错动引起地表重力变化的基本原理 ,给出了弹性半无限空间点源位错到矩形位错引起的重力变化的基本解析式 ,并将结论推广到多个断层。介绍了利用重力变化反演断层运动的基本思路。以滇西实验场作为应用实例 ,对 1996年 2月丽江 7.1级地震发生前后场区内的活动断层运动进行了演算 ,给出了断层位移解 ,并与已有资料相比较 ,结果基本一致 ,但误差分析结果表明本文位错模型还有待于改善。     

2017年南丹Ms4.0地震前后重力变化

利用广西及邻区2014~2017年流动重力观测资料，系统分析区域重力场变化及其与2017-07-15广西南丹MS4.0地震的关系，并结合GPS观测数据与地震地质调查成果，探讨区域重力场变化的时空分布特征及机理。结果表明：1）南丹M_S4.0地震前后，震区附近重力异常变化与主干断裂关系密切，反映沿控震断裂在2014~2017年间发生了引起地表重力变化效应的地壳变形和构造活动；2）差分重力图像表明，南丹M_S4.0地震前重力变化为“局部重力异常→四象限重力异常→重力反向变化发震”的过程；3）重力变化与GPS 观测反映的水平运动表明，南丹M_S4.0地震位于重力四象限分布中心部位及面压缩峰值附近，证明重力场和形变场动态变化对中强地震地点预测具有指示意义；4）天峨-南丹-环江一带是重力变化最剧烈地区，亦是水平形变面压缩过渡带，同时位于莫霍面等深线强烈变化地段、M_L3.0地震围空区、沿主断裂存在的低b值异常区。结合地震活动图像、定点前兆观测异常综合分析认为，该地区仍存在发生中强地震的可能。     

新疆地区重力变化与伽师6.8级地震

分析了新疆地区1998～2002年重力变化，研究了重力变化与伽师6．8级地震活动的关系，认为：重力场动态图像对伽师6．8级地震有较好的反映，重力测量可以较好地反映活动断层的物质迁移和构造形变引起的地表重力变化。     

唐山地震前后的重力场及其与地壳垂直形变的关系

本文首先选择在我国具有代表意义的唐山地震前后流动重力观测资料,通过严格的数学处理,分析了系统误差与偶然误差,重力场的短期变化与长期变化。认为河北局重力组所作关于震前短期变化的结论还值得进一步研究。关于自71年至75年存在着长期变化的结论是可信的。提出了观测布网工作应当改进的一些意见。在此基础上根据实测重力场和模型重力场计算了重力位等位面的变化,研究了重力场变化与地壳形变的相互影响。结果表明无论对重力测量还是形变测量此项影响都是不能忽视的;唐山地区地震前地球内部的物质活动,地壳的实际形变要比重力、水准实测数据所反映的更为剧烈。     

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下扬子区地壳波浪运动

本文从沉积建造及其接触关系、分布和厚度变化,分析了下场子区震旦纪以来地壳波浪运动以及与矿产之关系。地壳波浪运动经历了波状运动(Z—J_(1-2))→波褶运动(J_2)→波断运动(K-E)三个不同的发展阶段,形成不同矿产。波浪运动的特点是具有继承性、迁移性、新生性阶段性。     

汶川地震前后重庆地区地壳运动特征分析

通过处理重庆GPS观测网2008年2月—2010年10月的观测数据,得到该地区12个测站的汶川地震同震位移、地震前后跨断层基线时间序列,及相对于WUHN站的水平运动场和区域无整体旋转基准下的速度场。结果表明,重庆地区的同震水平位移最大达到24 mm,最小达到7 mm;汶川地震后重庆地区地壳运动整体平稳。     

武汉地区的新构造运动与区域稳定性评价

武汉地区位于江汉沉降区东部,东北侧,东南侧分别与淮阳弧形构造和幕阜山弧形构造毗连,新构造早期变动比较激烈,并产生了多种构造变动类型,断裂活动也比较强烈。新构造晚期,各种迹象表明,构造变动比较平稳,断裂活动也不明显,但仍存在着发生5级左右地震的背景,而且高漫滩、泛滥平原的地基基础较差,烈度可提高1—2度。     

福建地区地块运动时空变化特征研究

为了研究福建地区活动地块边界带的运动及块体内部变形规律,利用5期GPS观测资料(1995、1997、1999、2001、2003年)计算了福建块体的趋势性差异运动年变速率、优势水平运动年速率,以及在区域无整体旋转基准下各GPS测点运动速率。GPS网5期观测的不同测点速率随时间序列变化结果显示福建活动块体整体向东南方向运动,而块体内部形变量较小(约1mm/a)。     

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浙江中生代陆内造山的基本特点和几次重要地质事件

浙江中生代地壳具有厚度大，比较成熟的特点。在占太平洋板块对欧亚大陆板块的碰撞等作用下，先后经历了聚敛、剪切（先强烈左旋后右旋）和引张机制，发生了强烈的陆内造山作用。可以分辨出的构造事件，分别称之为印支运动（195Ma前）、兰江运动（155Ma～150Ma前）、闽浙运动（125Ma～120Ma前）、丽水运动（110Ma～105Ma前）和狭义的燕山运动（70Ma前）。总体特点：首先是构造强度愈晚愈弱；其次是均伴有构造格架的变迁，即变格运动。每次构造事件在浙江和华南均保存有构造不整合面，其间的地层亦自称体系。     

青藏块体东北缘现今地壳运动

中国地壳运动观测网络工程等GPS观测结果表明 ,相对于稳定的阿拉善地块 ,青藏块体东北缘及其邻区现今地壳运动具有如下特征 :①甘青块体西部以北东向挤压运动和地壳缩短为主 ,其中柴达木盆地南缘 8mm/a的北东向地壳运动几乎全为柴达木盆地的压陷沉降和祁连山地的上升缩短所吸收 ;②柴达木盆地以东的甘青块体中、东部表现为整体的顺时针刚性旋转运动 ,其旋转北边界为毛毛山—海原走滑断裂带 ,旋转角速率为 0 .135°/Ma ;③受甘青块体顺时针旋转运动的耦合影响 ,鄂尔多斯地块表现为逆时针旋转运动 ,两者的耦合边界为北西向的六盘山断裂带 ;④海原左旋走滑断裂带和祁连北缘逆冲断裂带构成了青藏块体东北缘现今地壳运动的主边界。     

突变理论在断层活动机理分析中的应用

本文扼要阐明了突变理论的基本思想，介绍了突变理论的Ａ３尖点突变模型。建立了断层运动过程中的势函数，在此基础上，通过对平衡曲面方程的Ｔａｙｌｏｒ级数展开，求取了其标准形式，结合Ｔｈｏｍ的Ａ３类尖点突变，讨论了在不同情况下断层的活动方式。     

阿穆尔板块相对欧亚板块的欧拉运动

利用中国东北地区1998～2005年的GPS数据,结合俄罗斯、韩国和蒙古的部分GPS观测资料,用加权最小二乘方法以迭代的方式解算了阿穆尔板块相对欧亚板块的欧拉运动矢量。最终的33个测站的位移速率加权均方根残差(WRMS)为0.98mm/a。计算结果表明阿穆尔相对欧亚板块运动的欧拉极位于阿穆尔板块的北部边界外兴安岭东端(54.06±1.13°N,135.87±7.16°E),欧拉旋转量为0.099±0.00735°/Ma。