中国大陆地壳运动与强震关系研究

利用GPS观测结果研究了中国大陆当前地壳运动的空间分布及其所揭示的大区域构造变形背景与趋势;讨论了区域水平运动、应变率场分布与强震地点的关系;通过对昆仑山口西Ms8.1等地震区域水平运动与形变的分析,研究了强震过程的区域形变场变化的主要特征;提出了识别孕震形变场以进行中长期强震地点预测的思路和途径。     

地壳运动的参考框架

由于包括GPS测量在内的大地测量方法都属于相对测量，因此在用大地测量观测结果研究地表观测点的位移时，得到的位移图像与所采用的参考框架有关。介绍了WGS84系列和ITRF系列的两种全球参考框架，包括它们的定义、现实和维持的方法、两者间的一致性以及参考框架的转换。对局部变形分析提出了一种局部参考框架，并讨论了不同情况下参考框架的选用问题。     

中国大陆地壳现今运动的GPS测量结果与初步分析

利用中国大陆及周边地区 1991～ 2 0 0 0年间一系列全球定位系统 (GPS)观测资料 ,计算了 340个GPS站点的位移速率 ,得到了统一的中国大陆现今地壳运动速率场。这些站主要集中于青藏高原及其周缘的喜马拉雅、川滇、河西走廊、阿尔金、天山 ,以及华北、福建东南沿海等主要构造活动区。固定测站速率精度优于 1mm/a ,流动测站速率精度优于 3mm/a。根据GPS结果对中国大陆现今地壳运动的状况进行了分析。     

中国大陆东南边缘海现时地壳运动与地震动力学综合研究

在东亚大陆动力学和西太平洋动力学背景下 ,定量研究中国大陆东南边缘海的现今区域地壳运动、动力学及地震危险性。基于 1994～ 1998年福建 -台北网、中国大陆网、台湾 -吕宋 (菲律宾 )网和东亚大陆及西太平洋的 IGS网等 4种不同空间尺度的 GPS测量结果 ,结合近 10 0年来的强震震源机制解、近 2 0余年来跨断层形变网、精密水准网、激光测距网及原地应力测量等结果 ,以及地球物理数值模拟与地质学成果 ,通过对多层次构造运动的分析、多学科结果的互验互补和整体综合研究 ,获得如下结果 :( 1)本研究区同时存在陆、海相互对进的两种地壳水平运动 :大陆东南沿海 11～ 12 mm/ a向东南、海洋对大陆 3mm/ a向西北以及台湾东海岸 53mm/ a向西北的运动 ;( 2 )台湾岛可能存在着以 2 4°N附近为其旋转轴的右旋运动 ;( 3) GPS和地形变测量求出现今区域应力场主压应力方向为 NW( NWW)向 ,与不同时间尺度的地震学和地质学结果一致 ;( 4 )观测与数值模拟共同证实 ,印度板块和菲律宾海板块对欧亚板块的联合动力作用是导致本区上述地壳运动的原因 ;前者导致的地壳运动速度比后者约大 4倍 ,但前者仅导致准均匀场 ,而后者则可产生变形局部化过程的非均匀场 ,从而为强震孕育提供动力 ;( 5)菲律宾海板块在台湾东侧对欧亚板块     

中国大陆水平地壳运动的数学模型

在获得中国区域1000个实测GPS台站速度场的基础上,利用多面函数法、滑动欧拉矢量法和滑动弹塑性模型法建立了中国大陆水平地壳运动模型,统计表明3种方法外部符合精度2～4mm/a,模型互差精度约为3mm/a。     

GPS揭示的现今地壳运动与地震前兆特征

利用“中国地壳运动观测网络”产出的GPS观测资料,采用球坐标系下非连续变形算法对资源进行计算,以此为基础,对我国大陆地块及其边界带运动与形变进行了分析。对GPS基准站的连续观测序列采用小波变换进行分解变换,分析了部分震例,探讨了从GPS连续观测序列提取地震前兆的方法。初步取得两点认识：（1）7级以上的大地震主要发生在走滑运动量大的活动边界,且与高应变率地块有关,这可以作为地震中长期预测判据;（2）GPS基准站连续观测序列中的低频段,地震前6个月或稍长时段有一定的前兆异常出现,这可以作为地震中短期预测判据。     

大地测量与地壳运动研究的某些进展与动向

概述了近年来美国、日本等国在大地测量与地壳运动研究方面的若干进展和发展动向。     

中国地壳运动观测网络中的GPS数据流

介绍了中国地壳运动观测网络中的 GPS数据结构 ,对 GPS及其他观测数据的数据转换、数据传输、数据处理、管理及数据共享等工作流程作了详细说明。     

中国地壳运动观测网络GPS观测方案优化研究

中国地壳运动观测网络GPS区域站采用了严格同步环、连续4天、高站点重复率的观测方案，为了优化观测方案，以青藏块体东北缘GPS区域网1999年和2001年观测资料为例，对区域GPS观测方案进行了对比试验和分析。结果表明：①同步环连续3天和连续4天观测的基线重复率和站点速度结果基本一致，可以采用站点连续3天观测的方案；②异步环有站点重复观测与无站点重复观测对比，站点速度差别很小（亚毫米级），优化观测时可以大大降低或取消异步环站点重复率；③同步环整体解算（带IGS站）与环内站点单独触算（带IGS站），其站点速率差异可达1mm以上，因此优化观测时还应尽量采用同步环观测方案。     

山东地壳运动GPS观测网的建设与初步结果分析

简述山东地壳运动GPS观测网的建设和数据处理的基本方法，并对系统所得的初步结果进行分析，分析表明，该系统可产出连续、高精度的GPS基准站三维坐标及基线数据，可为地震监测和地壳运动的科学研究提供良好的GPS数据素材。     

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。     

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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)。     

GPS技术在测量喜马拉雅山地区板块运动和地壳垂直位移中的应用

大量的研究成果普遍认为,喜马拉雅山是一座年轻的快速隆升的山脉,而支持这种主张的定量数据却不多。本文在多次实地工作的基础上(尤其是1991年所进行的全球定位系统(GPS)测量),并结合有关资料,对喜马拉雅山的板块运动和垂直地壳位移作以阶段性的研究。     

利用GPS连续站资料研究地壳运动与地震的关系

利用1999年以来的GPS连续站资料,引入数学形态滤波法,以单点、基线以及区域变化与震例相结合,分析了地壳水平运动与地震的关系,获得了可能反映地震短临前兆的几个特征。此外,对GPS连续站资料所反映的地震趋势进行了分析。     

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空间大地测量测定板块运动的新进展及其与地质学成果的比较

阐述利用空间大地测量测定和研究板块运动的基本方法、研究成果及最新进展 ,并和地质学方法进行了比较。结果表明 ,用地质学方法与用大地测量方法建立的板块运动模型参数在整体上具有很好的一致性 ,但对某些板块而言两者相差甚大 ,超出了模型误差的范围 ,其中 ,所有大地测量得到的太平洋板块速率都大于地质模型 ,极位置经度都偏小。不同作者利用空间大地测量建立的板块运动模型参数也存在着一定的差异 ,这种差异与所利用的数据类型、板块及其边界划分方案、测站的数量与分布状态及测站取舍的原则有关 ,尤其是与测站的分布及强变形 (非刚性板块运动 )测站的取舍有关。在研究区域性地壳运动时 ,采用不同的板块运动模型将会得到不同的背景场 ,从而会得到不同的区域运动图像 ,因此选择合适的背景场模型是至关重要的。     

编制地壳垂直运动速率等值线图的有限元法

根据地壳垂直运动研究中的均衡理论,建立描述地壳垂直运动速率空间分布的数学模型,并提出应用有限元法拟合地壳垂直运动速率面的理论和方法。通过计算验证,说明有限元法可实现对地壳垂直运动速率面的精确逼近,是编制地壳垂直运动速率等值图的有效方法。