华南沿海地区验潮站资料反映的海平面变化与海岸升降

根据收集到的２５个验潮站资料,表明近几十年来华南沿海海平面大约平均以１．４５ｍｍ／ａ的速率上升,与全球海平面升高速率１．５ｍｍ／ａ接近。由各验潮站海平面的升降速率与全球海平面平均升高速率比较,得到验潮站所在海岸地壳速率在４．４～－４．１ｍｍ／ａ之间。其运动方向与由滨海相样品反映的晚更新世及全新世以来的海岸升降趋势大体相同,即现今海岸主要为中、晚全新世以来的继承性运动。     

由滨海相沉积样品反映的东南沿海海岸升降速率

收集了闽、粤、桂、琼4省（区）海岸带的^14C测年自45000aB.P.以来共490个演海相样品，依据文献[1]广东中山石歧45000aB.P，以来的渐进上升水动型海平面变化曲线，计算了相应地区晚更新世及全新世以来海岸地壳的升降速率，结果表明，除粤西和粤东一些地区及海南省外，东南沿海海岸部份地壳的升降速率，结果且明，除粤西和粤东一些地区及海南省外，东南沿海海岸份地区晚更新世及全新世时期和中期地壳主要表现为下沉，全新世中晚期特别是晚期主要反映为上升，珠江三角洲晚更新世中晚期以来主要表现为继承性下沉，现代地壳形孪测量反映的地壳升降较多地区与一述趋向大致相似，广东惠来县东60km下新礁海域及珠江三角洲灯笼沙等15个地区，是地壳升降异常速率较高地区。     

福建沿海断块构造与海岸升降及地震活动的关系

福建沿海北东、北西向断裂发育,它们近于直交,组成网格状断块构造格局,把福建沿海分割成许多大小不一的断块。断块构造控制了福建海岸地貌、第四纪地层的发育和海岸升降;并与地震活动关系密切。本文用地质方法计算了福建海岸升降速率和部分断块之间的相对活动量。结果表明,断块之间的相对活动量越大,发生在它们之间的地震震级也越大。     

珠江三角洲晚第四纪垂直构造运动速率

根据珠江三角洲 16 6个第四纪古三角洲沉积物的测年数据 ,在扣除了古海平面变化、沉积层的压实效应和地壳静力均衡沉降等非构造因素的影响后 ,估算出晚第四纪以来三角洲地区的垂直构造运动速率。估算按北东、近东西和北西向 3组断裂所切截的 11个断块构造区分别进行。结果表明 ,位于三角洲南部的斗门断块和中部的广州 -番禺断块的活动速率相对较高 ,这个特征得到了三角洲晚第四纪古地理演变、断层活动年代学和地震活动研究的初步验证     

福建晋江金井——深沪湾断陷晚第四纪的地壳变动及海平面变化

本文根据实际调查资料，探讨了福建晋江金井－－深沪湾断陷的地貌、第四纪沉积特征，晚第四纪的断裂－ 断块构造活动、地壳变形及区域海平面变化。     

福建地壳运动与地震关系初探

基于福建省2005~2009年的GPS观测资料研究福建地区地块运动的时空变化特征。结合福建地区地质构造、区域构造变形资料,分析了福建块体的时间序列、计算了小区域内一固定不动点下各GPS观测点运动速率,探讨福建地区活动地块边界带的运动及块体内部变形的规律。     

西南天山北东东走向断裂的晚第四纪活动特征及在天山构造变形中的作用

天山是远离板块边界的陆内造山带,特点是构造变形复杂强烈,强震多发。天山南北向的变形速率约为20mm/a,约为印度板块与欧亚板块汇聚速率的一半左右,这一变形量是如何被天山吸收的,天山的构造变形又是如何进行的,其构造样式如何?这些关键性问题目前仍存在较大的争论。天山地区主要发育有3组构造带,最显著的是位于南北两侧山前与山体近乎平行的逆断层—褶皱带,同时,在山体内部还发育有一系列NW向的右旋走滑断裂和NEE向的左旋走滑断裂,这些断裂共同控制了天山的新生代构造变形。目前,对于天山山前的逆断裂系统晚第四纪变形特征和滑动速率等方面研究非常丰富,对天山内部NW向的右旋走滑断裂晚第四纪活动特征也有一些定量数据,而对NEE向断裂晚第四纪以来的活动特征目前尚处空白状态。本文以迈丹断裂为切入点,通过对该断裂晚第四纪以来的运动学特征、滑动速率和古地震活动特征等资料的详细研究,获得西南天山地区NEE向断裂晚第四纪活动参数,同时,通过收集和补充调查天山其他主要活动断裂晚第四纪以来的运动特征,完善天山活动断裂几何学和运动学图像;结合已有研究资料、地震活动特征和GPS数据,研究天山内部不同方向、不同运动性质的断裂的活动特征,分析天山这些断裂在天山的构造变形中发挥了怎样的作用,在此基础上进一步研究天山地区的构造变形样式及其与地震的关系。本文得到的主要认识有:迈丹断裂东段控制的阿合奇谷地内发育有多级晚第四纪地貌面,利用光释光、10Be暴露年龄以及14C等方法对玉山古溪两岸的阶地年龄进行了限定,并与气候变化序列进行了比对,得到阶地的废弃形成发生在间冰期或者冰期—间冰期的转换阶段。玉山古溪T6阶地(~20ka)之前,河流平均下切速率与迈丹断裂的活动速率基本一致,表明晚更新世晚期之前,河流的下切与阶地的形成主要受迈丹断裂活动影响,是构造隆升导致的河流快速下切。~20ka之后河流的下切速率开始增大,至全新世中晚期,河流下切速率甚至达到~12mm/a,远远大于断裂的活动速率,表明晚更新世末期以来,河流的下切与阶地的形成主要受气候因素驱动。全新世以来河流下切速率的快速增大,很可能是由于全新世期间气候快速波动造成的。迈丹断裂是一条全新世活动断裂,该断裂晚第四纪以来,以逆冲兼左旋走滑为主,通过精细测量被断错的晚第四纪地貌面和年代学测定,得到断裂的逆冲滑动速率为(1.24±0.20)mm/a,左旋走滑速率为(1.74±0.61)mm/a。迈丹断裂晚第四纪期间发生过多期断错地表的古地震事件,古地震平均复发间隔为3370~4265a,断裂最新一次古地震事件发生在1.76ka之后。迈丹断裂是柯坪推覆构造的根部断裂,该断裂晚第四纪以来发生过多次断错地表的强震事件。古地震研究表明,推覆体前缘的柯坪断裂晚第四纪以来也发生过多期古地震事件,而且两条构造上古地震事件的发生年代很接近,尽管我们并不能确定迈丹断裂最新一次古地震事件是否与柯坪塔格断裂上的是否为同一次事件,但这一现象反映该地区地震破裂存在两种可能:(1)迈丹断裂与柯坪塔格断裂上最新一次古地震事件是同一次事件,这表明迈丹断裂与柯坪塔格断裂具有级联破裂的特征;(2)迈丹断裂上最新一次古地震事件与柯坪塔格断裂上的不是同一期事件,分别单独破裂,虽然两条断裂上的古地震事件不是同期破裂,但均发生在~1.7ka之后,时间间隔不长,表明柯坪推覆构造根部的迈丹断裂和前缘的柯坪塔格断裂之间可能存在相互的影响或关联,柯坪地区的强震活动具有丛集发生的特征。迈丹断裂晚第四纪活动的发现,表明西南天山柯坪推覆构造与天山其他地区的推覆构造变形模式不同,推覆体最前缘的柯坪断裂活动强烈,而根部断裂晚第四纪以来也有很强的活动,断裂的新活动并没有完全迁移到推覆体前缘的新生构造带上,这可能是一种无序或反序的构造变形模式。西南天山地区的左旋走滑运动主要发生在推覆体根部的迈丹断裂上,推覆体前缘的逆断裂—背斜以逆冲运动为主,没有明显的走滑运动。GPS资料表明,普昌断裂以西的地区,应变没有完全闭锁集中在根部的迈丹断裂上,一部分应变通过滑脱面传递到前缘的逆断裂-背斜带上;在柯坪推覆构造的东部地区,从根部的迈丹断裂至前缘的柯坪塔格断裂可能是一个孕震体系,震间的形变主要在推覆体根部的构造上闭锁,前缘构造基本没有明显变形,这可能是柯坪推覆构造东西两侧中小地震活动存在明显差异的主要原因。西南天山还发育有两条NEE走向的断裂,通过变形地貌测量与年代学测定得到那拉提断裂晚第四纪以来以左旋逆冲运动为主,断裂逆冲速率~2.1 mm/a,左旋走滑速率为~2.5mm/a;克敏断裂也是一条左旋走滑断裂,断裂的左旋走滑速率为~1.5mm/a。西南天山3条NEE向的断裂带吸收了~6mm/a的左旋走滑运动,与塔里木斜向俯冲造成的左旋走滑运动量基本一致,这表明塔里木斜向俯冲造成的左旋走滑运动在西南天山地区基本被分解吸收。西南天山地区吸收了塔里木向天山俯冲汇聚绝大部分的压缩速率和左旋剪切运动,挤压缩短在山体内部和山前的新生褶皱带上均有分配,左旋剪切则主要发生在天山内部高角度的边界断裂上,整个西南天山构成了一个大型的花状构造。在天山南北两侧,构造变形以逆断层为代表的地壳缩短和增厚为特征,而天山内部则为一个大型的剪切带,同时还具有明显的逆冲运动。天山地区主要存在两组走滑断裂,一是NEE向的左旋走滑构造,另一组是NW-NWW向的右旋走滑断裂,这两组断裂主要发育在天山内部,但这些断裂共同调节了山体内部的走滑剪切运动,山体内部高角度的走滑逆冲断裂与山前低倾角的逆冲断裂系共同组成了天山构造变形图像。天山地区的压缩变形主要分布在天山南北两侧的山前地区,而天山内部的活动断裂则具有明显的走滑分量,在剖面上,整个天山形成了一个大型的花状构造。尽管天山整体的构造变形为西强东弱,不同地区变形强度和幅度差异较大,但是天山南北和东西两侧的构造变形样式还是基本对称的。受塔里木块体向北的挤压作用,西南天山地区总体走向为NEE向,南天山东段整体则呈NWW走向,与塔里木与南天山的分界断裂在形态上构成一个"三角形"向北楔入。整个西南天山内部是一个大型的左旋剪切带,南天山东段整体为右旋走滑性质,塔里木和南天山之间的边界断裂以逆冲运动为主。在天山北部受到刚性准噶尔地块阻挡的作用下,北天山西段构造线整体NW-NWW向,而90°E以东的北天山地区构造线整体为NEE走向,与近东西走向的准噶尔与北天山的分界断裂在形态上构成一个倒"三角形"向南楔入。北天山西段右旋走滑性质的博—阿断裂和喀什河断裂所围限的楔形块体整体向西运动,北天山东段NEE向的左旋走滑断裂构成了倒"三角楔"的东边界,准噶尔与北天山的分界逆冲断裂带是"三角楔"的底界。在近南北向的挤压应力下,天山的构造变形整体以压缩变形为主,山体内部发育的一系列走滑构造带表明,天山在东西方向上还存在一定的侧向挤出,这些走滑断裂调节了天山不同地区压缩量的差异。地质数据和GPS资料均证实,天山地区逆冲运动量要明显大于走滑分量,山体内部走滑断裂所控制的块体虽然存在向东西两侧的侧向挤出,但与南北向最大达~18mm/a的压缩速率相比,变形速率不高,侧向挤出幅度有限。     

末次冰期冰盖消融对东亚历史相对海平面的影响及意义

基于新的末次冰期冰川均衡调整(GIA)模型,利用有限元算法模拟了盛冰期以来东亚相对海平面的变化,并与观测数据进行比较分析.研究表明,早期相对海平面上升由盛冰期后全球冰盖消融控制,后期的变化则由地壳黏性均衡调整控制;每个时期的结果均具有显著的区域性差异,与地壳均衡作用及远场均衡效应的区域性差异有关;模拟的不确定性主要来自冰盖消融模型差异的影响,量级在观测误差范围内.此外,利用本文的GIA模拟结果,对东亚海岸历史相对海平面观测进行改正,揭示了华南全新世以来不同阶段的地壳垂直运动,其中3-8 kaBP地壳以较稳定的速率(1~4 mm/a)下沉,之后则以较小速率下降或隆升,推测可能与东南部菲律宾板块的俯冲有关;揭示近千年来粤东海岸和珠江三角洲地壳垂直运动有长期隆升趋势,而近三十年的观测结果则显示下沉,推测该差异与人类活动导致的沉降有关.     

大巴山弧形断裂（镇巴-高川段）的磁性特征及构造意义

秦巴山区的大巴山断裂（镇巴-高川段）及周边地区实施了高精度磁力勘探,经过向上解析延拓、垂向不同阶导数及欧拉反褶积等新方法处理及其分析,结果表明研究区磁场特征具有明显的规律性：横向上分别显示出沉积区、挤压构造变形区及侵入岩区的磁性特征,这是研究区多样化构造特征的具体反映;纵向上,浅部磁场呈现方向性磁场,深部呈现稳定基底的特征,这种磁性差异分界面构成了北大巴山地区逆冲推覆构造的滑脱面.而大巴山主断裂在不同区段表现出不同磁性结构的多样化特征,也反映了不同挤压应力作用下变质程度的差异.     

中国大陆活动地块边界带与强震活动

本文在前人对中国大陆及周边活动地块研究和划分的基础上，系统研究了6个Ⅰ级活动地块区和22个Ⅱ级活动地块之间共26个活动边界带的构造变形与强震活动，包括强震分布与活动边界带的关系，边界带构造活动速率与地震活动水平及强震复发期等的关系. 给出了边界带强震活动水平与构造活动速率之间的线性关系和强震复发期长短与构造活动速率的反向变化关系. 从而进一步揭示了中国大陆活动地块构造及其块体运动特征，以及块体边界带的构造变形对强震的控制作用.     

海平面变化与地震关系初探

利用烟台、龙口、塘沽、秦皇岛、葫芦岛等海潮测站的海平面资料，对渤海沿岸海平面变化进行了分析研究，总结了几次较大地震前后海平面变化的特点。分析认为海平面变化与较大地震的发生有一定的关系，较大地震前后一般会产生地壳形变现象，地壳形变可以通过海平面的变化估算出变化的量值。     

Continuous GPS Array and Present-day Crustal Deformation of Japan

—A GPS array with about 1,000 permanent stations is under operation in Japan. The GPS array revealed coseismic deformations associated with large earthquakes and ongoing secular deformation in the Japanese islands. Based on daily coordinate data of the GPS stations, strain rate distribution is estimated. Most regions with a large strain rate are related to plate boundaries and active volcanoes. In addition, the Niigata-Kobe Tectonic Zone (NKTZ) is recognized as a region of large strain rate along the Japan Sea coast and in the northern Chubu and Kinki districts. This newly found tectonic zone may be related to a hypothetical boundary between the Eurasian (or Amurian) and the Okhotsk (or North America) plates. Precise observation of crustal deformation provides important boundary conditions on numerical modeling of earthquakes and other crustal activities. Appropriate computation methods of continuous deformation field are directly applicable to data assimilation for such numerical simulations.     

强震前海平面异常变化特征研究

使用渤海沿岸8个验潮站的海潮潮位观测资料,根据近海或沿岸地区强震前后海平面变化的实例,分析了海平面变化的前兆意义。资料证实,大部分近海大地震前局部海域存在着可以识别的海平面异常变化。通过周期分析方法和潮汐分析方法来消除各种周期及非周期因素的影响,可以显示出地壳垂直形变的变化,分析结果表明,渤海沿岸的海平面变化不仅具有丰富的地质构造活动信息,而且可能反映较大地震前后的地壳形变过程。提取海平面地壳垂直形变信息对较大地震的预报和与海洋有关灾害的预测有重要意义。     

集成奇异谱分析和自回归滑动平均预测日本近海海平面变化

本文从日本沿岸选取了28个验潮站及联测的GPS站,利用奇异谱分析（Singular Spectrum Analysis,SSA）和SSA+自回归滑动平均（Auto Regression Moving Average,ARMA）方法预测了2014—2018年的近海海平面变化和地壳垂直变化.并用同时段的验潮及GPS的实际测量值进行验证,结果显示,SSA+ARMA预测的相对海平面精度为0.0357~0.0607 m,地壳垂直运动的精度为0.0049~0.0077 m,绝对海平面的精度为0.0433~0.0683 m,且三者SSA+ARMA的预测结果均优于只用SSA预测的结果.在此基础上本文利用SSA+ARMA预测了日本沿岸2019—2023年的近海绝对海平面变化,结果显示,2019—2023年的平均海面高较往年（2014—2018）升高0.0353 m,2003—2023年绝对海平面的变化率为0.0039 m·a^-1,预测结果较为理想.     

Geodetic observation of sea-level change and crustal deformation in the Baltic Sea region

Based on tide gauge observations spanning almost 200 years, homogeneous time series of the mean relative sea level were derived for nine sites at the southern coast of the Baltic Sea. Our regionally concentrated data were complemented by long-term relative sea-level records retrieved from the data base of the Permanent Service for Mean Sea Level (PSMSL). From these records relative sea-level change rates were derived at 51 tide gauge stations for the period between 1908 and 2007. A minimum observation time of 60 years is required for the determination of reliable sea-level rates. At present, no anthropogenic acceleration in sea-level rise is detected in the tide gauge observations in the southern Baltic. The spatial variation of the relative sea-level rates reflects the fingerprint of GIA-induced crustal uplift. Time series of extreme sea levels were also inferred from the tide gauge records. They were complemented by water level information from historic storm surge marks preserved along the German Baltic coast. Based on this combined dataset the incidence and spatial variation of extreme sea levels induced by storm surges were analysed yielding important information for hazard assessments. Permanent GPS observations were used to determine recent crustal deformation rates for 44 stations in the Baltic Sea region. The GPS derived height change rates were applied to reduce the relative sea-level changes observed by tide gauges yielding an estimate for the eustatic sea-level change. For 13 tide gauge-GPS colocation sites a mean eustatic sea-level trend of 1.3 mm/a was derived for the last 100 years.     

地震前海平面异常变化和机理研究

根据国内外沿海大地震前后海平面变化的实例,分析海平面变化的前兆意义。资料证实,大部分近海大地震前存在局部海域可以识别的海平面异常变化。１９世纪以来,世界各地的验潮站记录了大量与地震有关的海平面变化实例,为定量分析提供了可能。最有代表的标准震例是１９４１年１１月葡萄牙亚速尔群岛８．３级大地震,我国渤海１９６９年７月在８日７．４级地震前后烟台站的验潮记录也显示出显著异常。海域构造环境和地震发生机制不同     

渤海海域地震震源深度的分布特征

震源深度的研究对于探索地震孕育和发生的深部环境,地震能量集结、释放的活动构造背景,以及地壳内部构造变形及其力学属性等都有非常重要的意义。本文选择渤海海域内观测精度相对较高的地震资料作为样本,统计分析了不同震级档、不同空间范围的震源深度分布特征,并初步探讨了震源深度与地震构造、地壳结构的关系。结果表明,渤海海域内中小震的震源深度在空间上的分布是不均匀的,发生在渤中断陷内的地震,其震源深度一般较深;而发生在山东半岛北部沿海与辽东半岛沿海的地震,其震级较低且震源一般较浅。但总体上,渤海海域内的地震多发生在10-20km的地壳中、上部,属浅源地震。     

GLOBAL SEA RISE: A REDETERMINATION

It is well established that sea level trends obtained from tide gauge records shorter than about 50-60 years are corrupted by interdecadal sea level variation. However, only a fraction (<25%) of even the long records exhibit globally consistent trends, because of vertical crustal movements. The coherent trends are from tide gauges not at collisional plate boundaries, and not located in or near areas deeply ice-covered during the last glaciation. Douglas (1991), using ICE-3G values for the postglacial (PGR) rebound correction, found 21 usable records (minimum length 60 years, average 76) in 9 oceanographic groups that gave a mean trend for global sea level rise of 1.8 mm/yr ± 0.1 for the period 1880–1980. In that analysis, a significant inconsistency of PGR-corrected U.S. east coast trends was noted, but not resolved. Now, even after eliminating those trends, more (24) long records (minimum 60 years, average 83) are available, including series in the southern hemisphere not previously used. The mean trend of 9 groups made up of the newly-selected records is also 1.8 mm/yr ± 0.1 for global sea level rise over the last 100+ years. A somewhat smaller set of longer records in 8 groups (minimum 70 years, average 91) gives 1.9 mm/yr ± 0.1 for the mean trend. These values are about an order of magnitude larger than the average over the last few millennia. The recent (in historical terms) dramatic increase in the rate of global sea level rise has not been explained, and no acceleration during the last century has been detected. This situation requires additional investigation and confirmation. VLBI/GPS/absolute gravity measurements of crustal motions can be employed to correct many long (60+ years) tide gauge records not now usable because of vertical crustal movements, improving the geographic coverage of sea level trends. Direct altimetric satellite determinations of global sea level rise from satellites such as TOPEX/POSEIDON and its successors can provide an independent estimate in possibly a decade or so, and thereby ascertain whether or not there has been any recent change in the rate of global sea level rise.     

PROGRESS IN APPLICATION OF GNSS TO DIVISION OF ACTIVE TECTONIC BLOCKS IN CONTINENTAL CHINA

Chinese scientists proposed that large earthquakes that occurred in mainland China are controlled by the movement and deformation of active tectonic blocks. This scientific hypothesis explains zoned phenomenon of seismicity in space. The active tectonic blocks are intense active terranes formed in late Cenozoic and late Quaternary, and the tectonic activity of block boundaries is the intensest. Global Navigation Satellite System(GNSS)has advantages of high spatio-temporal resolution, broad coverage, and high accuracy, and is utilized to monitor contemporary crustal deformation. High accuracy and resolution of GNSS velocity field within mainland China and vicinities provided by previous studies clearly demonstrate that different active tectonic blocks behave as different patterns of movement and deformation, and block interaction boundaries have intense tectonic deformation. The paper firstly introduces the GPS networks operated by the Crustal Movement Observation Network of China(CMONOC)since 1999, and GNSS data processing methods, including GAMIT, BERNESE and GIPSY/OASIS, and discusses the advantages of using South China block as a regional reference frame for GNSS velocity field, then proposes three strategies of block division, F-test, quasi-accurate detection(QUAD), and clustering analysis. Furthermore, we introduce rigid and non-rigid block motions. Rigid block motion can be denoted by translation and rotation, while non-rigid block motion can be described by rigid motion and internal strain deformation. Internal strain deformation can be divided into uniform and linear strains. We also review the usage of F-test to distinguish whether the block acts as rigid deformation or not. In addition, combining with recent GNSS velocity results, we elaborate the characteristics of present movement of rigid block, such as the South China, Tarim, Ordos, Alashan, and Northeast China, and that of non-rigid block, such as the Tibetan plateau, Tian Shan, and North China plain. Especially, the Tibetan plateau and Tian Shan seem to deform continuously with significant internal deformation. In order to enrich and perfect the active tectonic block hypothesis, we should carefully design dense GNSS networks in inner blocks and block boundaries, optimize utilizing other space geodesy technologies such as InSAR, and strengthen combining study of geodesy, seismogeology and geophysics. Through systematic summary, this paper is very useful to employing GNSS to investigate characteristics of block movement and dynamics of large earthquakes happening in block interaction boundaries.