Study on scale dependence of strain value obtained from crustal deformation data

IntroductionIn order to make full use of many kinds of cruStal deformation data to establish dynamic pictUres of crustal strain field, it is necessary to do unified treatment using different types of observation data, and it is not difficult in the respect of models (JIANG, et al, 1999). BUt strsin valuescomputed from different kinds of dare have obvious difference of orders of magnitude, for example, the strain value of small figure compUtation of mobile observation is generally 10', bUt …     

河西地区地壳垂直形变的小波分析结果与中强震关系研究

讨论了小波分析在地壳垂直形变测量数据分析中应用的可能性,并采用基于样条函数的多分辨分析及其相应的Ｂ小波,推导了适合区域地壳垂直形变分析的平面二维小波计算公式．在此基础上,利用样条Ｂ小波计算了河西－祁连山地区１９７１～１９９５年的多期垂直形变观测资料,所得结果如下：①小波多分辨分解可有效地分离地壳垂直形变的不同空间波长成分,使我们更清晰地看清垂直形变在不同尺度上空间分布的不均匀性,是我们研究地壳垂直形变不均匀性与地震活动关系的一个有力工具;②河西地区地壳垂直运动的一阶、二阶小波分解结果主要与地质构造一致,说明了河西地区地壳垂直运动的短波主要是断层活动;③河西－祁连山地区地壳垂直运动的变化反映了该地区地质构造活动东南部较强烈,与１９８６年青海门源６．４级、１９９０年甘肃景泰６．２级和１９９５年甘肃永登５．８级地震前河西地区地应力加强和地震活动有关,而西北部运动较弱,无中强以上地震发生     

青藏高原东缘现今三维地壳运动特征研究

利用国家重大科学工程"中国地壳运动观测网络"、"中国构造环境观测网络"和相关项目1999-2011年GPS区域站观测资料,获得了青藏高原东缘地区现今地壳水平运动速度场图像;结合地质构造动力环境和区内发生的特大地震事件,初步分析了GPS观测反映的水平运动空间分布的分区差异性和时间变化的阶段性;进而与本研究区1970s-2011年水准测量获得的垂直运动背景场进行综合对比,进一步研究和探讨了区域现今三维地壳运动的时空分布特征及其机理.结果认为:①青藏高原东缘不同构造地带水平运动强度和方式的差异,受控于青藏高原向北挤压、向东挤出和绕东构造结旋转作用;而运动状态随时间变化的阶段性(尤其是汶川地震发震断裂及其相关构造地带)与特大地震的孕育、发生有关.②现今三维地壳运动呈现的高原山地挤压缩短隆升、盆地伸展下沉的山、盆构造活动分异与构造动力环境和深部物质活动有关,反映了新构造活动的继承性.③龙门山汶川发震地段长期受压、闭锁积累的应变能经M_s8.0特大地震集中释放之后处于松弛调整运动状态,但与之相关联的构造部位以及外围的西秦岭、川滇菱形块体东边界等构造地带应变积累仍在持续.     

地形变监测地震能力的评价

利用中国地震局第二监测中心1992-2007年的年度地震趋势研究报告为统计样本,对青藏块体东北缘地区的年度地震预报进行了检验,从一个侧面评价了当前地形变监测地震能力.结果显示在16年中无中强地震漏报,其中报对地震4个,报错地震19个,对错比例为21%.这表明地形变对中强以上地震有较强的监测能力,但由于二者之间尚无确定的对应关系,导致了错报率较高的现象.     

民乐-山丹6.1级地震前后的地壳垂直形变

利用青藏块体东北部的区域水准、跨断裂水准和断层形变资料,分析了2003年10月25日民乐-山丹6.1级地震前后的地壳垂直形变。结果表明,震前出现了明显的长、中、短期形变前兆异常。在经历了1995~2000年的缓慢形变阶段后,2000~2002年祁连山断裂带中、西段形变显著加速,2003年3~10月断层形变异常数量经历了一个“少-多-少”的演变过程,并沿构造体自外围向震中附近收缩;震后祁连山断裂带中、西段形变反向,东段则出现局部隆起区。     

川滇地区地壳水平运动特征与强震关系研究

通过对1991～1999、1999～2001年川滇地区GPS水平运动资料的非震负位错模型反演和形变应变场时空演化分析，结合地质构造，研究了块体及边界带的构造变形特征及其与强震蕴育的关系。结果表明：①总体上本区呈现近SE向滑移叠加绕垂直轴顺时针转动的复合运动，1999～2001较1991～1999年运动速率及应变率减弱；②强震多发生在形变差异显著的块体边界附近和块体边界断层带的高应变积累闭锁段及其附近，以及区域应变率高值区及其边缘；③目前差异运动显著的块体边界带、断层闭锁段及区域应变率高值区有丽江—小金河断裂及其与剑川断裂交汇区、金沙江断裂与理塘—德巫断裂交汇区、安定河—则木河断裂、红河断裂中东段及其与小江断裂交汇区、怒江及澜沧—勐遮断裂。     

甘宁青地区现今构造形变异常与地震

通过对甘宁青地区大地垂直形变，断层形变和GPS水平形变测量资料的处理分析。结合地质构造和有形变资料积累以来本区域多次中，强地震活动，对本区现今构造形变异常与中强以上地震蕴育的一些特征进行了初步研究和探讨。结果表明：（1）甘宁青监测区主要断裂附近构造形变相对强烈；垂直差异运动强度和变形态势随时间演变，水平运动变形呈明显的挤压走滑特征。（2）本区构造形变与地震蕴育的主控应力来自青藏块体持续NE向挤压运动；构造形变和地震活动的时空分布演化与块体活动及区域构造应力场动态演化密切相关。（3）区域构造块体边界地带出现的异常隆起与高梯度形变带及显著的断层形变异常，是蕴育中，强震的标志，但地震并不一定发生在幅度最大的部位，而往往发生在断层形变异常呈现“趋势积累－加速－转折”变化特征的地段及附近，在此基础上，对研究区强震危险性进行了初步预测。     

非连续变形正分析中的块体相互侵入问题研究

依据非连续变形正分析方法的基本理论，提出了一种考虑多块体运动系统中特定块体边界允许适量侵入的方法－－子矩阵高速法，并给出了相应的调整公式。以青藏块体东北缘及其周围地区为例，考虑特定块体边界不同程度的侵入，模拟得到：（1）考虑侵入后，的确使模拟的结果得到明显改善；（2）用子矩阵调整法考虑特定块体边界适度侵入是切实可行的。     

地震前后断层测点群体活动的量化指标

地震前后,随着构造应力场的增强或减弱,断层测点群体偏离稳态变化的程度随之增大或减小;同时,由于震源体内外介质物性的差异,断层测点之间偏离稳态变化的差异性也随之增大或减小。基于这一事实,采用随机变量的数字指标,提出了一种反映断层群体活动的量化指标——断层活动强度及非均匀度。结合具体震例对青藏块体东北部、川滇地区的断层水准资料进行了计算,结果表明量化指标在地震前后一般会出现一个明显的增大或减小过程。     

利用非连续变形数值方法研究块体运动及其应力场初探

依据非连续变形数值分析方法 (DDA法 )的基本理论 ,提出利用地壳形变观测资料解算块体运动及其应力场的“位移载荷法”,给出了相应的计算公式。根据断裂分布格局建立华北不连续块体模型 ,利用经过重心基准变换的华北 GPS网观测资料计算了块体的运动方向 ,结果与观测资料比较吻合 ,块体视应力场的计算结果反映了本区的应力场状况。初步研究表明 ,DDA是一种值得进一步深入研究的新方法。最后对存在的问题和应用前景作了阐述。