2011年日本9.0级地震前后应力场变化

通过对2011年日本9.0级地震前后不同时段震源机制解进行分析,利用FMSI震源机制反演法求解,得到此次地震前后内陆地区的应力场。研究发现,此次地震发生前,应力场比较均衡稳定,挤压应力接近水平向,而拉张应力比较复杂,方向不确定,表明该地区的地震以逆断层和走滑为主。地震发生后,日本东北地区东南部应力场变得不太稳定,该地区地震以正断层为主,最小挤压应力由垂向转变为水平向。此研究结果可以用来分析该地区地震地质背景和断层形成条件,对地球动力环境研究具有一定参考意义。     

同一地震多个震源机制中心解的确定

一个地震发生后,根据不同方法和资料可以求出地震的震源机制解.由于采用的方法和选择资料不同,得到的震源机制会有一定差别.为解决在多个震源机制解中确定一个合适的震源机制解进行后续分析的需求,首先推导了表示两个震源机制差别的最小空间旋转角,采用示例验证了最小空间旋转角表达了两个震源机制的差别.为找到一个与多个震源机制差别的平方和最小的震源机制,将待定震源机制与所有震源机制的最小空间旋转角的平方和作为目标函数,并且将非线性的最小空间旋转角的平方和线性化,采用Levenberg-Marquardt方法给出了求解方法.根据这种方法,给出了2008年汶川地震和2018年新疆精河地震的中心震源机制解.该方法为在多个已经求出的震源机制中确定中心解,从而进行其他诸如应力触发、地球动力学分析等提供了工具.     

用大量地震震源机制解检验2008年汶川地震对后续地震的触发作用

2008年汶川M_S8.0强震过去已十几年,这期间,震源区发生了大量的余震,震源周边地区发生了多次中强震.本研究利用大量震源机制解资料系统地研究汶川地震对其周边中强震及其余震触发作用,并将研究结果与先前研究结果进行了对比和分析,获得以下结论:(1)汶川地震对其周边发生的中强震存在一定的触发作用;(2)当等效摩擦系数为0.4时,由三种震源破裂模型获得的余震触发率均为65%左右(以0.01 MPa为阈值);(3)随着等效摩擦系数的增大,余震震源机制解节面上ΔCFS为正的地震数增多,反映主震触发作用增强,这与等效摩擦系数增大地震难以发生并不矛盾,而是反映等效摩擦系数增大时,断层面上正应力对ΔCFS的贡献增大,同时表明在分析库仑应力触发作用时,合理选取等效摩擦系数是至关重要的;(4)统计余震震源机制解节面上受到的库仑应力大于某一数值和小于其相反数的地震数之比时,随着统计阈值的增大,比值呈现出增大的趋势,同时比值也变得离散,该现象还有待于进一步研究.     

帕米尔—兴都库什地区构造应力场反演及拆离板片应力形因子特征研究

从Global CMT目录搜集了1976年1月至2016年6月之间的震源深度大于70km的255个震源机制解,用阻尼应力反演方法,分70～160km和170～310km两个深度,计算了帕米尔—兴都库什地区的构造应力场;同时以10km为间隔计算了兴都库什地区深度介于70～310km之间的应力形因子.得到以下初步结论:兴都库什板片向下俯冲和帕米尔地区断裂带的横向拉张,可能是导致应力场不同的原因.兴都库什俯冲带与帕米尔俯冲带碰撞,导致交汇地区(37°N—37.5°N)的应力场参数突变.兴都库什俯冲板片受到深部温度、压力等因素,出现薄弱面进而形成拆离板片.其脱离了主俯冲板片的束缚后,重力的上下拉张作用导致空区附近张轴倾伏角接近90°,拆离板片俯冲至上地幔不连续面,导致板片部分熔融进而应力形因子随着深度变小.而拆离板片受到地幔挤压其内部发生破碎,其压应力轴由西部的NS到东部NW-SE方向偏转及纵向张应力轴倾伏角变小.     

河套断陷带包头凸起的构造特征

河套断陷带是一个复式断陷盆地,存在2个次级凸起和3个次级凹陷。包头凸起分隔了白彦花凹陷和呼和凹陷,基底为前寒武纪花岗片麻岩,上覆地层为第四系。文中利用浅层地震勘探、活动断裂填图以及跨断层钻孔剖面等手段详细研究了包头凸起的构造特征。浅层地震勘探揭示白彦花凹陷和呼和凹陷都是北深南浅的箕状凹陷,包头凸起是SE陡NW缓、NE宽SW窄的不对称凸起,西沙湾-兴胜断裂和大青山山前断裂分别为凸起的NW和SE边界断裂。凸起的SE边界断裂是全新世活动断裂,属于大青山山前断裂西端的包头段,其在物探剖面上表现为S倾、上陡下缓的铲式断裂,错断了呼和凹陷内的全部沉积地层;断裂在地表沿晚更新世湖积台地南缘展布,构造地貌标志显著。西沙湾-兴胜断裂为隐伏断裂,地震勘探和钻孔联合剖面都揭示该断裂未错断晚更新世湖相地层,为早—中更新世断裂。几何形态、岩性构成和边界断裂等多方面证据均表明包头凸起是大青山隆起的西延,分隔了乌拉山山前断裂和大青山山前断裂,2条断裂构成独立的发震构造。河套断陷带具有复杂的结构形态,许多与其相关的科学问题需要进一步系统研究,解析断陷带的形成与演化过程需要更多地关注断陷带内部的次级构造。     

顾及非线性改正的动力学方法反演GRACE时变重力场模型

本文利用解的叠加原理求解了轨道扰动微分方程组,构建了扰动位系数与轨道和星间距变率的观测方程,并分别引入非线性改正项.通过惯性坐标系与运动坐标系的转换求解状态转移方程组,分析了观测方程的低频误差特征,导出了目前常用的消除剩余星间距变率低频误差的五参数或七参数经验公式.此外,根据非惯性力模型误差是分段标定的特点,提出利用三次样条函数来处理低频误差,通过模拟计算表明三次样条函数处理低频误差略优于七参数.最后,处理实际的GRAEC Level-1b数据,解算了2006年1月至2009年12月期间的月时变重力场模型UCAS_Grace01,通过在不同区域进行比较可以得出本文计算的时变重力场模型与国际官方机构精度基本是一致的结论.     

应力张量反演的遗传算法及其在青藏高原东北缘的应用

为准确而快速地求解区域构造应力张量,构建了基于震源机制解反演应力张量的遗传算法策略,详细介绍了计算原理,分析了以断层面上剪应力方向和滑动方向的偏差为约束反演应力张量而忽略剪应力大小偏差对反演结果的影响,表明仅考虑剪应力方向和滑动方向的偏差就可以得到正确结果.利用不同应力状态下人工合成的包含不同噪声水平的震源机制数据对该方法进行检验,并与网格搜索法得到的结果比较.表明本文方法所得结果的拟合差均小于网格搜索法结果的拟合差,并且二者相差较小,体现了本文方法的稳健性.将该方法应用于青藏高原东北缘(103-106°E,34.5-37.5°N)应力张量的估计,结果显示,该区域主要受控于青藏高原近东西向的挤压,从而导致阿拉善块体以及华南块体方向的拉张,并且向华南块体方向的拉张作用强于向阿拉善块体的拉张作用.     

提高星载GPS接收机RAIM算法运行效率的方法研究

文中分析最小二乘残差方法和奇偶空间方法的原理和方法,分别针对两种方法中的故障检测统计量构造、可用性判断、故障检测与故障识别等4个模块的运算量进行比较。提出一种基于最小二乘方法构造检测统计量的奇偶空间改进方法,该方法能够提高RAIM算法运算效率,并利用工程样机对算法进行实际验证。试验结果,表明在满负荷运算的情况下,即在导航星数目为12颗时,改进算法的运行时间仅为24.8 ms,相比最小二乘残差方法和奇偶空间方法运行时间分别减少64 ms和10 ms,运算效率更高,更加适合星载GPS接收机使用。     

卫星遥感影像几何纠正模型精度对比研究

选取一景平坦地区且建筑物较多的2 m GF-1多光谱和全色影像,在遥感影像原始物理模型未知的情况下,分别利用Direct Linear Transform模型和Polynomial模型对该影像进行几何纠正,并对比分析了纠正的结果精度。结果表明,在建筑物较多的平坦地区进行影像纠正时,Polynomial模型的精度高于Direct Linear Transform模型,且可快速获取具有实际利用价值的影像数据。