构造块体的相对运动和应变

在确定构造块体在球面上相对运动参数的基础上,进一步给出了描述构造块体内的应变变化及参数和确定这些参数的方法。讨论了将相对运动和应变变化综合起来以更充分地描述地壳运动和变形的模型。结合相对运动参数,提出了一种逐渐趋近的变形分析方法。     

中国大陆及其周边块体的现时运动、变形及其动力学解释

运用块体不连续变形分析方法 ,对利用GPS测量数据解算中国大陆及其周边块体的位移进行分析。结果显示 ,除块体 2、10、13为近东西方向的运动 ,块体 15为近北东向的运动外 ,其余块体均朝南东或南东东方向运动。同时 ,各块体还以各自的角速度绕其重心旋转。整个研究区在南北方向是压缩的 ,所得的最大主应力方向与利用震源机制解与原地应力测量的结果总的来说大体一致。最后 ,对产生中国大陆及周边块体运动与变形的动力源进行了讨论     

川滇块体东边界断裂带应力演化特征及地震危险性数值

建立川滇块体东边界及龙门山断裂带区域三维粘弹性有限元模型,以GNSS速度场为约束,计算区域内主要断裂带长期平均构造应力积累速率;并根据历史地震破裂滑动模型,计算其对鲜水河断裂带、龙门山断裂带等造成的同震和震后库仑应力变化,从而得到研究区域主要断裂带总应力演化结果。研究表明,鲜水河断裂带、大凉山断裂带南段以及理塘断裂带的构造应力积累速率较高,达到1.0～1.5 kPa/a。2022年泸定M_S6.8地震破裂区在一个地震复发周期内的构造应力积累量约为0.177 MPa,而历史强震产生的库仑应力加载量为0.07 MPa,二者共同导致了泸定地震的发生。此外,安宁河断裂带地震空区在前次地震离逝时间(约487 a)内的总应力积累量约为0.3 MPa,大凉山断裂带南段以及理塘断裂带历史地震离逝时间均为千年左右,总应力积累量>1.0 MPa,可能有较大的地震活动潜力。     

华北地区地壳水平运动演化特征研究

将华北地区划分为阴山-燕山、鄂尔多斯、山西、太行、冀鲁、胶辽6个块体，应用1995、1996、2001年GPS观测资料研究了这些块体的水平运动演化特征。结果显示出华北地区各块体的相对运动既有继承性也有差异性。华北各块体的总体水平运动趋势是向东漂移，但是个别块体，如鄂尔多斯块体，在1995～1996年期间出现了相对的西向运动。1995～1996年期间华北各块体的运动速率比1996～2001年期间的运动速率要大，特别是阴山-燕山块体。1995～1996年期间鄂尔多斯块体和相邻的山西块体表现为张性分离，阴山-燕山块体之间表现为左旋走滑，这一现象可能与1996～1999年期间发生在华北西北部的3个地震的孕震过程有关。进一步分析表明，加密的连续GPS观测可用于地震预报。     

华北地区地壳密度变化特征的初步研究

利用重力与水准资料计算研究了华北地区的背景单层密度变化和1985－1992年单层密度时变图像特征。结果显示：（1）研究区背景地壳密度变化在承德至北京附近呈向西舌形结构，地壳物质总体具有向西不均匀运移趋势；（2）地壳密度时变主要显示三河至唐山存在相对高值异常，与背景地壳密度变化差异明显；（3）研究地区地壳密度时变与活动断裂带明显相关，地震活动与地壳密度变化的高梯度和等值线拐弯有关。     

据断层垂直形变确定华北活动块体边界

根据中国华北地区断层形变测量资料的系统处理结果和已知构造带的分布 ,给出了该区现今主要块体的活动边界 ,分别统计了不同区带断层垂直运动的平均速率 ,对其差异性进行了对比 ,并结合地震活动的空间分布进行了分析。结果表明 ,不同区带的断层活动差异性显著 ,断层测点分布条带与主要构造带或地震活动带一致时 ,其断层垂直运动的平均速率较高 ;在区块与条带相交或相邻的情况下 ,条带上比区块的断层平均活动速率明显偏高     

青藏块体东北缘现今地壳运动

中国地壳运动观测网络工程等GPS观测结果表明 ,相对于稳定的阿拉善地块 ,青藏块体东北缘及其邻区现今地壳运动具有如下特征 :①甘青块体西部以北东向挤压运动和地壳缩短为主 ,其中柴达木盆地南缘 8mm/a的北东向地壳运动几乎全为柴达木盆地的压陷沉降和祁连山地的上升缩短所吸收 ;②柴达木盆地以东的甘青块体中、东部表现为整体的顺时针刚性旋转运动 ,其旋转北边界为毛毛山—海原走滑断裂带 ,旋转角速率为 0 .135°/Ma ;③受甘青块体顺时针旋转运动的耦合影响 ,鄂尔多斯地块表现为逆时针旋转运动 ,两者的耦合边界为北西向的六盘山断裂带 ;④海原左旋走滑断裂带和祁连北缘逆冲断裂带构成了青藏块体东北缘现今地壳运动的主边界。     

青藏块体东北缘地壳水平运动状态

应用青藏块体东北缘1999～2003年多期GPS观测资料，计算了不同时段GPS点水平运动速率。通过分析发现：甘青块体可分为东部块体和西部块体，东、西部块体的运动状态存在明显的差异；受2001年11月14日昆仑Ms8．1地震的影响，震后地壳运动状态发生了明显的改变。     

板内块体现今刚性运动模型研究

应用欧拉矢量方法,建立了板内块体运动模型。根据运动模型,应用全国ＧＰＳ地壳运动监测网２期观测结果,计算了我国大陆板内块体的现今运动量。ＧＰＳ计算结果与板内块体运动的地质结果比较,二者的可比性反映了我国大陆板内块体在全球板块运动影响下的总体运动趋势。     

太平洋板块运动和形变及其边缘现今相对运动

环太平洋构造系是地球的一巨大构造系，集汇聚型、分离型和转换型板块边界于一体，是全球火山、地震最活跃的地带。基于空间大地测量技术长期观测得到的速度场，分析了太平洋板块的运动和形变，并利用空间技术测定太平洋边缘地带转换断层、洋中脊扩张以及海沟边界汇聚与俯冲相对运动速度，获得了太平洋板块及板内的现今运动特征。结果表明：太平洋板块整体以70.1mm/a向西北移动；北太平洋板块具有刚性特征，而南太平洋板块东西向存在拉伸，具非刚性特征。     

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华北地壳运动新特征

通过对华北地区GPS资料、垂直形变资料和山西断裂带GPS资料的综合分析，发现2001年的地壳运动与以前有一定的不同，主要表现为：①首都圈地区的垂直运动强度有明显的提高，并在京西地区形成了四象限形变图像。②山西断裂带北段水平运动与趋势运动几乎相反，以代县为中心，北部区段相对向东运动，南部区段相对向西运动。③华北地区1999－2001年水平运动的变化特征为：天津－大同地带差异性活动最为突出，失去了原有的左旋活动特征，并显示有东西向挤压的迹象；北京地区则表现为南北向挤压。这样的结果可能表明，华北目前存在着应力扰动或调整的行为。若这种行为持续作用，未来华北地区地震活动水平与强度将会有所提高，大同至天津之间的区域及以代县为中心的周围地区则可能成为未来中强以上地震活动的一个主体地区。     

华北地区大地水准面起伏及其构造意义

利用ＧＰＳ水准对几个重力场模型计算的大地水准面进行了检验。利用ＷＤＭ９４模型编制了华北地区不同阶次的大地水准面起伏图,讨论了大地水准面起伏和该地区构造横向不均匀性的关系。结果显示：华北地区大地水准面由东向西逐渐降低,总体形态和本区地壳厚度呈镜像关系,且具有明显的分区特征;大地水准面的梯度带和本区３种不同地形的分界带（华北平原,太行山区,鄂尔多斯块体）一致,其中１１５°（Ｅ）分界带和我国东部的主要地壳厚度梯度带一致;大地水准面零等值线的两侧是地震比较集中的地带。     

华北(北部)地区的地壳水平运动特征及其模型——GPS测量结果的初步分析

根据两次ＧＰＳ测量结果,研究了华北（北部）地区的现今地壳水平运动的特征。其主要特征可以用１个４块体的构造运动模型来描述。利用构造单元内的最大相对稳定点组求出了模型中的运动参数,并据此研究了构造边界带上的差异运动和应变积累方式。同时还用两种不同的方法求得了相当一致的构造块体内的局部变形。最后讨论了这种运动特征对地震危险性预测的意义。     

首都圈GPS地形变监测网的布设与观测

介绍了首都圈ＧＰＳ地形变监测网的布设情况和提高观测精度的技术措施。     

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用GPS资料研究华北地区形变场和构造应力场

利用华北地区地质构造、第四纪以来的活动断层、地形、地壳厚度、地壳及上地幔地震波速度结构等资料,构建了三维有限元框架模型,利用最新GPS观测结果作为边界约束条件,模拟计算了华北地区的形变场及构造应力场。结果表明,模型预测地表速度场和GPS观测结果比较一致。模拟结果中,大型NNE向断层如汾渭地堑断裂系呈右旋运动,NWW向断层如张家口渤海断裂带呈左旋运动,与野外地质考察结果一致。在地表以下10～20km处,模型预测应力场的主压应力方向为NNE、EW向,主张应力大约为主压应力2～8倍。模型中最大剪切应力场在山西、华北平原中部和东部沿海分别出现3条NNE向高梯度带,此梯度带与研究区域的主要地震活动带相对应。