由GPS观测结果推导中国大陆现今水平应变场

以中国大陆及周边近400个GPS测站的水平运动速率为基础,给出了现今地壳水平应变场结果表明：①中国大陆水平应变为西强东弱,剪应变数值大于正应变数值(绝对值),应变量级一般为10-8/a,局部区域达到10-7/a,但应变分布不均匀;②南北向应变最突出的部位为中国西南部西段的喜马拉雅条带、西北部的36N~42N段及柴达木断块的北缘;③东西向应变西边缘变化最大．此外,由西向东还具有正负交替的变化特征;④REN(东-北向剪切应变)与Rmax(最大剪切应变)数值较大的区域分别是喜马拉雅条带、西北部的36N～42N段、柴达木断块的西部、川滇菱形块体,以及阿拉善、祁连及塔里木断块的交界区;⑤青藏块体周边以面收缩为主,内部则以面膨胀为主．其以北的地区以面收缩为主．西界数值最大,东部数值最小(除燕山构造带外);⑥西部西区主压应变为南北向,主张应变为东西向．西部东缘区主压应变为近东西向,主张应变为近南北向．川滇菱形块体主应变的方向发生了很大的变化,北部地区为东西压南北张,南部地区则恰好相反;⑦中国大陆的应变模式可能是断块模式与连续模式的组合．此外,小尺度优势应变可能是剪切应变．造成上述结果除与印度板块的碰撞及边界耦合有关外,还与深部物质的活动及地壳介质的物性有密切的关系．必须指出,由于GPS测站在空间上分布的不均匀性,那么,由此而来的应变场,其应变尺度也不一样．     

中国大陆地壳水平运动速度场与应变场

收集了中国大陆及周边地区GPS网的有关数据，提出了GPS网速度场的不同融合方法；经过融合建立了中国大陆及周边地区统一的地壳运动速度场，该速度场使用的有效GPS站共423个，其覆盖面积为1200万km^2；初步总结出中国大陆及周边地区地壳水平运动空间分布的基本特征；建立了板内块体的刚性弹塑性运动应变模型，对其进行了块体应变参数唯一性与速度残差中误差最小检验；根据中国大陆及周边地区的速度场，估计了8个块体的应变参数，分析了这些块体的应变状态，估计出的各个块体的应变状态与地质学、地球物理学方法估计的结果具有很好的一致性。用喜马拉雅块体主压应变方向估计的印度板块向欧亚板块碰撞力的主方向为北东7．1度。     

昆仑山口西MS 8.1地震前区域构造变形背景

利用青藏块体及其周边地区1991～2000年间的GPS观测获得的地壳水平运动速度场资料, 1998, 2000年重力复测资料, 初步研究了昆仑山口西M     

GPS水平位移时间序列地震短期信息特征分析

对GPS基准站连续观测水平位移时间序列数据的时-频特征进行了分析, 为了突出局部变化的信息, 在中国大陆东部选取一组参考点进行相似变换。 利用小波分析和傅里叶分析方法对资料进行处理, 分析结果表明, 2001年11月14日昆仑山口西8.1级大地震前中国大陆西部部分测点水平位移序列出现短期变化信号。     

对中国大陆地壳水平变形的初步探索

根据全国ＧＰＳ网１９９４和１９９６年两期观测资料的处理结果,讨论了中国大陆地区现阶段应变场和应力场。青藏亚板块的西部和东部张应变起主导作用,中部压应变占优势,主压应变方向为北北东向;青藏亚板块东南部东南段云南地区的主压应变方向为北西向,压应变和张应变量级相当。新疆亚板块的主压应役北北东向至北东向为主,应变量存在差别。华北亚板块的主压应变方向是北东至近东西向为主导,局部地段存在差别,大部分地区压应变     

大陆动力学与大陆地震研究

简要介绍了1999年英国伯明翰IUGG大会以来，中国地学界围绕大陆地震研究开展的两个重大科学研究项目——《东亚大陆地球动力学研究》项目和《大陆强震机理与预测》项目的科学目标、子项目构成及所涉及的主要研究内容和取得的一些初步研究结果．文中还介绍了2001年11月14日昆仑山口西MＳ8.1强烈地震的主震后，中国地震局开展的现场余震监测工作及这次强烈地震提出的一些科学问题，以及地震对震中附近正在进行的重大工程及格尔木周边地区基础设施的影响.      

2001年昆仑山口西8.1级地震同震形变场特征的初步分析a

利用差分干涉雷达测量技术获取的宏观震中区的同震形变场，结合对地震活动性、震源机制、野外考察等资料分析，对昆仑山口西8.1级地震同震形变场特征进行了研究. 结果表明:宏观震中位于库赛湖东北侧，宏观震中区发震断层可分为两个形变中心区域，其中西段长约42 km，东段长约48 km，整个发震断层主破裂段长90 km；由干涉形变条纹分布格局可清楚地判断出发震断层的左旋走滑特征；断层两盘变形特征不同，南盘变形程度明显大于北盘；宏观震中附近最大斜距向位移量为288.4 cm，最小斜距向位移量为224.0 cm，宏观震中发震断层最大左旋水平位错为738.1 cm，最小地面左旋水平位错为551.8 cm.      

昆仑山口西Ms8.1地震前区域构造变形背景

利用青藏块体及其周边地区1991～2000年间的GPS观测获得的地壳水平运动速度场资料,1998,2000年重力复测资料,初步研究了昆仑山口西M_s 8.1级地震前的区域构造变形背景。分析表明,这一大地震的孕育、发生与大区域的水平运动和变形背景有关,可能是较大尺度的地块活动行为,青藏块体内部左旋剪切变形区的范围很大,这次大地震正好发生在与断裂走向一致的左旋剪切应变率量值最高的区域和面膨胀应变的张性区,重力变化的负值异常区的边缘,区域构造变形背景有利于大型左旋走滑破裂的发育。     

中国现今地壳运动GPS速度场的连续变形分析

利用中国大陆以及蒙古、 缅甸、 印度、 尼泊尔和喜马拉雅等周边地区多年的GPS观测资料, 基于连续介质假设, 采用双三次样条函数模拟方法, 给出中国大陆整体水平位移速度, 拟合精度优于3 mm/a, 获得了中国大陆的水平应变率场, 并分析了中国大陆现今构造变形、 水平应变率场的空间分布特征. 结果表明： 对大范围、 密集的GPS速度场的连续变形分析, 既能揭示中国大陆现今构造变形的总体特征, 又能显示局部地区现今的构造活动特征. 总体上, 中国大陆构造的水平变形强度和变形速度在南北地震带产生突变, 呈西强东弱、 南强北弱态势. 而昆仑山地块中部、 鲜水河断裂带和云南中部地区, 其应变速率最大, 速度变化最快; 阿尔金断裂带现今处于其构造活动的平静期, 中天山东部地区具有拉张环境.     

中国大陆构造应力应变场现今年变化特征的数值模拟

根据中国大陆活动地块构造、全新世活动断裂、分辨率为1°×1°的中国大陆地壳波速结构等,建立了中国大陆构造应力应变场的二维有限元模型。利用GPS实测资料,导出现今中国大陆构造应力场年平均变化的有限元模型位移速率边界条件,进而通过数值模拟研究了中国大陆现今构造应力应变场的年变化图像的基本特征。研究结果表明:(1)中国大陆现今构造变形的总体特征受控于与周边板块的相互作用,其中印度板块起着主要控制作用。中国大陆西部具有向NNE方向的位移速率,其值在碰撞边界最大,由南至北、由西到东,向北的位移分量逐步减小而向东的位移分量逐步增大;东部地区存在着整体的向东运动,且具有一定的向南运动分量。(2)中国大陆现今地壳应力场近年来处于增强的进程中,且呈现了以青藏高原为中心向东辐射的基本形态。总体特征与中国大陆背景应力场相似,表明了中国大陆现今构造运动的继承性。(3)最大主应变具有明显的西高东低特征,西部构造活动强烈,而东部相对较弱。活动断裂带均为最大主应变的高值区,而它们所围限的活动地块内部的应变相对较小。(4)川滇地区的应力应变场具有特殊性,并非由单纯的板块边界碰撞所控制,周围活动地块的运动、下地壳或上地幔的物质流动以及特殊的边界构造形态(如喜马拉雅东构造结)的作用,均可能成为其区域构造应力应变场的控制因素。     

近10年来中国大陆GPS水平运动与构造变形特征

利用1999-2009年中国大陆CPS水平运动速度场资料,对近10年来地壳水平运动及主要活动断裂带构造变形特征、昆仑山口西8.1级与汶川8.0级地震变形及其可能影响进行了分析.结果表明:①昆仑山口西与汶川地震同震变形显著,可能在一定程度上促进东昆仑构造带东段及甘川-甘川陕交界,鲜水河断裂带南段、安宁河断裂带中北段及与龙...     

利用地形变观测量求解地壳水平应变场的方法

在前人工作基础上,初步研究建立了利用多种地形变资料联合求解地壳应变连续分布的方法途径和数学模型。包括利用多种地形变观测资料整体解算测区分单元的应变张量的最小二乘平差模型,以及借助最小二乘配置进行应变空间连续分布估计的方法,并给出了对临潼水平形变网监测资料的试算结果。     

由GPS观测结果推断中国大陆活动构造边界

利用“中国地壳运动观测网络”基本网1998年和2000年两期观测数据,得到分布在全国各构造块体上的79个GPS观测站速度场，对中国大陆主要活动构造块体间的相对运动显著性进行了分析和检验. 分析结果表明，西部活动构造块体的边界有较明显的相对运动，而东部运动不明显. 根据分析得到的活动边界，将中国大陆归并为11个活动块体，逐一计算了这些块体边界的活动量大小，确定了它们最新活动的方式.     

青藏块体东北缘水平应变场与构造变形分析

利用青藏块体东北缘地区 1993与 1999年GPS观测获得的地壳水平运动速度场结果 ,初步研究了该区的应变场与构造变形。该区应变场以近NE向的主压应变为主体 ,伴随着近NW向的张性应变。河西走廊中、东段 ,尤其是武威断块是压应变最强的区域。应变场形成的剪应变以近EW向的左旋剪切为主体 ,表明该区NWW向的块体边缘主干断裂的活动方式是左旋走滑兼挤压。剪应变高值区主要分布于青藏块体东北边界带的武威、祁连一带。甘青块体与阿拉善块体之间整体左旋扭动速率约为 6mm/a。配合非连续变形分析法 (DDA)数值模拟 ,初步分析了该区的构造应力场背景 ,认为该区相对水平运动和构造变形分布特征不仅是印度板块推挤应力场作用的结果 ,还可能与来自西侧南强北弱的向东的动力作用有关     

华北块体内地震与形变场和重力场变化

分析总结了唐山、大同和张北三次强震前形变场和重力场变化特征,即震前形变场和重力场均表现为正异常。结合人工地震深部探测结果研究表明,华北块体内强震具有一致的孕震机理,可能都与地幔热物质上涌有关;2004年1月滦县ML5.0地震震前形变场出现上升,但重力场出现了下降的变化特征,说明震前孕震区未出现地幔热物质的上涌。这可能是华北块体内强震与中等地震在孕震机理上的主要区别,对板内地震的预测有重要参考意义。     

8.1级震后青藏块体东北部水平形变态势与地震有序活动研究

青藏块体东北部2003年最新GPS复测揭示：昆仑山口西8．1级地震后本区水平运动变形较前变异显,以甘青块体西部出现的与NE向挤压背景相反的张性运动变形为主要标志,且区域总体应变幅度增大。结合地震有序活动分析认为：本区目前的水平运动变形态势,与8．1级大震及随后青藏块体中西部发育的NE向中强以上地震条带在较短时间内释放了大量的压应变,使得青藏块体北部区域NE向推挤的应力场失衡(西侧的区域应力场强度衰减、东侧的应力场增强)密切相关;因而青藏块体北部大区域应力场趋于平衡过程将有利于块体东北边缘应力应变加速积累和破裂错动。     

用GPS时间序列获取中国大陆微动态应变场

基于中国大陆GPS观测在国际地球参考框架（ITRF）获得的站点位置,由三角形法通过反演逐年推算中国大陆年微动态应变场. 结果显示,研究区年微动态应变场大致以南北地震带为界. 西部地区存在方向大体一致的年主压应变优势分布方向, 方向自西向东、 由近南北向转为北东向,与近代应变场的方向一致,表明西部地区变形主要是由印度板块向北推进和西伯利亚地块相对南推形成的,且整体上仍是新构造运动的继承;东部大部分地区不存在年主应变的优势分布方向.年最大剪应变在不同地区差别很大,变化范围从4.13times;10-8~7.0times;10-10, 总体上西部大于东部. 同一区域年最大剪应变的多年变化表明,西部变化大,东部变化平缓. 年面膨胀显示,研究区大部分为压缩区,且同一区域的多年变化平缓.      

华北主要构造单元及边界带现今水平形变与运动机制

根据华北地区12，15，16，1年高精度GPS观测结果，给出了华北地区各主要构造单元间两个时段(12-16年和16-1年)的相对水平运动.其结果为：①相对于鄂尔多斯单元，阴山单元的运动为(0-2.3)±1.6mm/a，方向约0°-W13°N，属于相对较弱左旋走滑运动.②相对于鄂尔多斯单元，晋冀鲁豫单元的运动为(4.4±1.0)-(2.5±1.5)mm/a，方向约为S50°-30°E，属于右旋型拉张运动；相对于燕山单元，则为(4.7±1.4)-(4.3±1.4)mm/a，方向约为E37°-°S，属拉张型左旋走滑运动.③相对于晋冀鲁豫单元，胶辽鲁苏单元12-16年的运动显示了顺扭的运动特征；16-1年的运动为(2.6±1.5)mm/a，保持顺扭趋势，方向约为W11°S，总体上属于北张南压的右旋走滑运动.分析表明：现今地壳构造活动与现代地壳构造运动性质基本一致，但量值有所差别；地壳运动存在着数年尺度的较明显的波动性，这可能是大陆地壳运动的一个主要特征；16-1年的运动不同于12-16年，主要表现为鄂尔多斯单元北移态势增强，山西断陷带和燕山构造带两侧拉张性有所减弱，可能是张北地震后应力调整与华北地区边界力耦合共同作用的结果.     

应用地震学方法研究中国大陆活动地块应力应变场

在中国大陆活动地块假说及活动边界研究的基础上，将中国大陆按照地震活动特征进行分区. 利用大地震的震源机制资料和历史强震资料，结合小震综合节面解，研究了各地震区的应力应变状态，给出了各地震区的平均应力主轴方向和平均应变率. 应用地震应变能积累释放模型研究了各地震区的地震活动水平. 结果表明最大剪切应变率与地震活动水平存在线性关系. 将地震资料给出的中国大陆地壳应力应变场与GPS测量给出的结果进行了比较，初步说明了两种结果存在着统一性，从而显示出活动地块运动变形与强震活动的内在联系.     

华北主要构造单元及边界带现今水平形变与运动机制

根据华北地区12,15,16,1年高精度GPS观测结果,给出了华北地区各主要构造单元间两个时段(12—16年和16—1年)的相对水平运动.其结果为：①相对于鄂尔多斯单元,阴山单元的运动为(0—2.3)±1.6mm/a,方向约0°—W13°N,属于相对较弱左旋走滑运动.②相对于鄂尔多斯单元,晋冀鲁豫单元的运动为(4.4±1.0)—(2.5±1.5)mm/a,方向约为S50°—30°E,属于右旋型拉张运动;相对于燕山单元,则为(4.7±1.4)—(4.3±1.4)mm/a,方向约为E37°—°S,属拉张型左旋走滑运动.③相对于晋冀鲁豫单元,胶辽鲁苏单元12—16年的运动显示了顺扭的运动特征;16—1年的运动为(2.6±1.5)mm/a,保持顺扭趋势,方向约为W11°S,总体上属于北张南压的右旋走滑运动.分析表明：现今地壳构造活动与现代地壳构造运动性质基本一致,但量值有所差别;地壳运动存在着数年尺度的较明显的波动性,这可能是大陆地壳运动的一个主要特征;16—1年的运动不同于12—16年,主要表现为鄂尔多斯单元北移态势增强,山西断陷带和燕山构造带两侧拉张性有所减弱,可能是张北地震后应力调整与华北地区边界力耦合共同作用的结果.