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。     

区域地壳垂直运动研究中的模型误差及其影响

基于现今区域地壳垂直运动研究中几种主要技术手段的数据源特征和地壳垂直运动模型,讨论地壳垂直运动模型与所采用的数据源的非协调性（模型误差）对结果造成的影响,指出判别模型误差大小的依据、数据源中数据选择的原则和方法,并利用区域垂直运动研究结果讨论地壳垂直运动演变过程,进而提出对区域地震危险性判别时需要注意的问题。     

利用GNSS水准数据建立区域地壳垂直运动模型

针对少量稳定水准点无法建立区域地壳垂直运动模型的问题,提出一种利用GNSS与水准融合建立区域地壳垂直运动模型的方法。首先利用稳定水准点、GPS点初步建立区域地壳垂直运动模型;再根据各个水准点、GPS点的模型结果与实际结果的差异,选取区域地壳垂直运动建模所用点;最后利用函数模型拟合区域地壳垂直运动模型。以山东及周边一等水准网以及CORS数据为例进行计算,证明该方法能够克服因水准点数量不足而无法建立模型的弊端,并提高区域地壳垂直运动模型的精度。     

广西近期地壳垂直运动初探

本文利用平差处理后的Ⅰ、Ⅱ等水准测量成果和跨断层短水准测量成果,对广西近期地壳垂直运动进行了研究。结果表明,广西近期地壳垂直运动以继承性为主。近期广西地震活动也明显具继承性。     

中国西部地壳垂直运动引起的重力场空间变化特征

结合中国西部区域的数字高程数据以及地壳垂直运动速率数据,计算中国西部地区地壳垂直运动引起的重力场变化的分布,并与卫星重力观测结果进行对比。研究表明：中国西部区域的重力场变化与地壳垂直运动速率场变化有很强的相关性,青藏高原以南的喜马拉雅山脉地壳上升运动速率最大,其引起的重力变化为正的最大值;准噶尔盆地地壳下沉运动速率最大,其引起的重力变化为负的最大值;塔里木盆地及柴达木盆地地壳下沉运动速率相对较小,相应地引起的重力变化值相对较小。     

通量均衡意义下中国大陆现今地壳垂直运动及梯度分布与构造活动的关系

本文在应绍奋等研究成果的基础上,利用作者所提出的方法重新处理了覆盖中国大陆(不包括海南省、台湾省等岛屿)900余万平方公里的垂直形变资料,给出了在通量均衡基准下中国大陆现今地壳垂直运动及其梯度的空间分布以及几大地块的平均速率和通量。由此得出以下认识:(1)现今地壳垂直运动与大陆所处的力场有较好的对应性。(2)现今地壳垂直运动具有明显的南升北降大趋势;以西部最为典型和强烈。(3)现今地壳垂直运动高梯度值带与地震带的分布有较好的吻合性。(4)现今地壳垂直运动的分群性与大陆各大地块的划分有较好的匹配性。     

调和分析法应用于编制地壳垂直运动速率面等值线图的可靠性讨论

对有关文献提出的“地壳垂直运动调和分析”模型的建立过程作了全面分析 ,指出 :该模型建立过程中所做的一些处理是不合理的 ,由此建立的模型不是地壳垂直运动规律的客观反映 ,因而尚不足以成为编制地壳垂直运动速率面等值线图的可靠手段。     

用速率面拟合法进行地壳水平形变模型的研究

速率面拟合法已应用于地壳垂直形变模型分析，本文利用这一曲面拟合理论研究了地壳水平形变模型，详细推导了相应的公式，并进行了模拟试算。     

速率面拟合法中多面函数几个特性的初步数值研究

本文对用速率面拟合法研究地壳垂直运动时所用的多面函数进行了分析研究。指出与多项式拟合法相比,多面函数具有较高的内插精度、较广的适用范围等优点。就地壳垂直形变分析的实际情况而言,不宜采用高阶的核函数。     

基于通量均衡基准的地壳垂直运动模型

介绍了地壳垂直运动的均衡理论 ,基于全球通量均衡基准 ,建立了任意坐标系下描述地壳垂直运动的动力学模型。该模型可表述为 L aplace方程的第二边值问题。将此模型与调和分析模型做了比较 ,认为此模型拟合精度较高 ,理论上更严密     

六盘山及其邻区现今大地垂直形变与构造活动研究

以六盘山及其邻近地区1970年以来的水准网监测及跨断裂水准测量资料为主,结合GPS水平运动、区域构造和历史强震活动,研究该区域现今大地垂直形变与地壳构造活动特征。分析认为：1）六盘山及其邻区较长时间尺度垂直形变速度场显示的六盘山、西秦岭以及贺兰山等山地相对上升、盆地相对下降的山、盆垂直构造活动差异,体现了该区域现代地壳垂直运动所呈现的继承性趋势特征;2）区域水准垂直形变与GPS水平运动变形综合反映,六盘山、西秦岭等山区现今地壳挤压缩短强烈地带,垂直隆升也相对显著,2者具有一定的共生性特征;3）GPS水平运动速度场在六盘山断裂两侧西强、东弱差异所反映的区域水平运动受阻状态,与六盘山断裂两侧垂直差异活动状况相配合,在一定程度上反映了六盘山构造带应变积累程度较高。这些结果对于该区域未来强震活动研究具有参考价值。     

几种地壳垂直运动分析方法的数值实验

本文结合一个实际例子,对地壳垂直运动的几种定量分析方法作了比较研究,对这些方法的适用范围及优缺点进行了讨论。     

多期复测水准网和重力网的动态联合平差

在利用重力测量结果研究地壳垂直运动时，重力－高程因子的确定是一个需要研究的问题。本文提出利用多期复测水准网与重力网动态联合平差的方法，同时求解地壳垂直运动速率和重力－高程因子。利用此方法对北京地区１９８３－１９９１年的水准和重力复测结果进行了计算，结果表明：两类不同观测值的权比配置是恰当的，平差模型是正确的、重力－高程因子的分布符合一般规律。     

华北北部（大首都圈）地区近十年来地壳垂直运动的演化

本文分析了华北北部（大首都圈）地区近十年（１９８３－１９９２年）来的地壳垂直运动。就其运动的性质可明显地分为两个阶段：以１９８９年大同地震为界的前一阶段，表现为应力积累阶段；大同地震后的后一阶段，则表现为地壳垂直运动处于一种反向运动状态。     

福建省现代地壳垂直运动与断裂活动

根据福建省境内１９７２年以来两次精密水准复测资料,利用速率面拟合法研究福建省现今地壳垂直运动的特征,并结合本区地质构造和地震活动性探讨这种运动的地球物理意义。资料分析表明,本区内新华夏系构造带是强震活动的主要场所,强震活动地点则又受到与这些新华夏系构造交汇的次一级的东西向构造、北西向构造和环状构造活动的制约;在主要构造断块的交接带上则表现为较显著的地壳垂直运动的差异性,差异活动较强烈的地区与本区地震活动的分布特征有着良好的一致性,且地震均落在地壳垂直运动速率变化较大的地区或其邻近海域     

利用GRACE、GPS和水准数据研究西秦岭地区现今地壳垂直运动特征

利用GRACE卫星数据改正GPS连续站垂向位移时间序列中的周期变化,用主成分分析方法消除区域共模噪声误差,计算获取西秦岭地区GPS连续站的垂直运动速率,并将其作为速率参考基准,联合水准观测资料基于线性动态平差模型,处理得到西秦岭地区现今地壳垂直运动速度场。结果显示,西秦岭整体处于差异性的快速隆升,主要是由青藏高原东北缘的地壳缩短作用所致。六盘山和天水南侧均以3 mm/a速率抬升,是本区上升最快的地方;其次是陇西地块和鄂尔多斯地块南部,分别以2 mm/a和1 mm/a的速率上升;秦岭造山带和渭河盆地的西部表现为下沉,但渭河盆地下沉最快。西秦岭现今地壳垂直运动可能暗示青藏高原东北缘的现今横向逃逸运动通道已从早期的西秦岭-秦岭地块向北转移到六盘山构造带、鄂尔多斯地块南部。     

描述地壳垂直运动过程的一种函数形式

本文在已有数据处理方法的基础上，利用近代数值逼近理论，给出了从时空域角度描述地壳垂直运动过程的一种具体的函数解析形式。最后给出了一个实际算例。     

用水准资料计算剪应变公式的推导

严密推导了利用水准资料计算地壳垂直剖面内剪应变量的两套公式，并分别阐述了其不同的物理含义和地质含义。这两套公式分别表示垂直剖面内两组不同方向间的地壳表层的垂直剪应变，第一个模型表征地壳表层倾斜变化的程度，第二个模型表征地壳表层曲率变化的程度，二者从不同的侧面反映了地壳变化的状态。     

中国西部地壳水平运动引起的重力场空间变化特征

用数值模拟方法研究地壳水平运动与空间重力变化的关系,得出:地壳划分的长方体在单一方向上水平位移引起的空间重力变化呈负对称分布。结合中国西部地区的数字高程以及GPS观测速率数据,计算了中国西部地区地壳水平运动引起的重力场变化,将其与卫星重力观测结果进行对比并作出解释。     

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。