2种基于Matlab平台的断层位移测量软件对比分析——以阿尔金断裂东段为例

测量地表的断层位移对于恢复同震位移和长期累积位移分布非常重要。近年来,编程软件的不断更新和高精度地形数据(例如激光雷达探测与测量和无人机航空摄影测量)的积累为测量密集的断层位移数据提供了前所未有的机会。文中主要对2款比较常用的断层位移测量软件——La Di Caoz和3D_Fault_Offsets进行介绍。首先,基于阿尔金断层东段石包城铁矿附近的1个位移测量实例分别说明这2款软件的工作原理;然后,分别对比和总结了其在目标地貌标志、界面、输入文件类型、自动化程度、适应性、可重复性和输出文件类型等方面的差异和优劣;最后,基于2种软件在阿尔金断裂东段获得的2组断层位移数据的相关性研究,探讨2种软件的结果是否相互验证,以及线性地貌标志的弯曲程度对测量结果的影响。通过对2种软件所得测量结果与野外地质测量结果的对比,以及对软件测量结果的可靠性和地质意义的讨论,我们认为目前这2款软件都存在自动化程度较低和人为因素影响较大等不足之处,高度自动化和人工智能的引入可能是断层位移测量方法的发展方向。     

虾拉沱准直测量与断层活动

对虾拉准直观测资料进行了处理分析，探讨了准直测量的精度，测定的断层蠕变特性征及震 反向运动 ，分析了准直观测的效果，并提出改进措施。     

2008年汶川8.0级地震地表垂直和水平位移场模拟计算分析

本文采用Okada及Steketee的断裂位错模型,从理论上计算了龙门山中央主断裂和前山断裂在汶川地震中逆冲和走滑错动形成的地表位移场,包括地表垂直和水平位移场的基本特征。并将计算结果与地震科考成果进行了比较,发现计算结果与现场地表变形考察结果在变化趋势上表现出一致性。同时通过计算揭示了断裂错动过程中离断裂一定范围内的地表位移场变化情况,计算结果表明断裂错动形成的地表垂直存在较大的空间不均匀性,且主要集中于断裂的端部即映秀、北川和青川附近,并且位移场在这些地方变化都较强烈。水平位移场主要集中于北川以北的地区,水平位移场的空间变化比较均匀。     

鲜水河断裂带跨断层形变测量及其地震学意义

通过对鲜水河断裂带多年跨断层形变测量资料的分析，揭示出鲜水河断裂带不同部位的形变特征，断裂带破裂区表现为较高速率的蠕滑运动，其运动速率又以极震区为中心向两侧衰减，“闭锁区”则具有运动停滞的特点，并有明显的分段性。断层形变的特殊形态还与地震有一定的关系，如每当形变出现“Ｖ”（或倒“Ｖ”）字型时，会有中小地震对应；断层扭动反向与变化也与地震有关     

西南天山地表三维位移场及断层位错模型

利用1992—2012年间西南天山GPS观测和2003—2009年EnviSAT卫星InSAR图像,构建西南天山与塔里木盆地间(喀什坳陷)震间变形的三维位移场,约束区域内滑脱断层运动模型.结果显示:位于喀什坳陷基底与沉积盖层间埋深为12~18 km的主滑脱断层进入西南天山(迈丹—喀拉铁克断裂带以北)沿高角度断坡深入天山底部至23~33 km,并北倾1°~2°延伸至天山内部,从完全闭锁到自由蠕滑,滑动速率9~10 mm·a-1.依据断层位错模型,1902年阿图什M8大地震可能从铁列克断层根部23 km左右开始破裂,沿高角度断坡断层扩展25~30 km的距离至科克塔木背斜南翼托特拱拜孜—阿尔帕雷克断裂.1902年阿图什地震可能导致阿图什背斜下方埋深2~12 km的高角度断坡断层以2~3 mm·a-1速率持续蠕滑,蠕滑过程释放的应力等价于一次Mw6.7左右的中强地震,西南天山及喀什坳陷基底滑脱断层控制了西南天山及前陆地带的现今变形和地震活动.     

凹凸体位错非均匀性对断层引起地表位移的影响

在已有的凹凸体震源模型基础上考虑凹凸体位错非均匀性,提出改进的凹凸体位错模式.新的位错模式随机设置凹凸体上各子断层位错量,同时在凹凸体与背景区交界处设置位错平缓变化的区域.以1989年美国 LomaPrieta地震为例,计算不同断层位错模式下引起的地表位移,并与反演得到真实情况下地表的位移作对比,验证改进凹凸体位错模式的可靠性.结果显示,使用改进的渐变凹凸体非均匀位错模式计算时,与真实情况下竖向地表位移差大于8cm 的区域面积为 43km2,相较凹凸体均匀位错模式缩减25%;水平地表位移差大于8cm 区域面积为117km2,相较凹凸体均匀位错模式缩减达31%.利用改进的渐变凹凸体非均匀位错模式,计算1679年三河—平谷大地震在北京地区形成的地表位移场.北京市外,最大竖向地表位移大于4．8m,最大水平地表位移大于2．6m,均出现在三河附近;北京市内,通州区至平谷区一带地表位移最大,最大水平地表位移大于 2．6m,最大竖向地表位移大于1m.研究结果可为今后北京地区的抗震设防提供参考.     

断层气氡测量技术对石棉断裂的初步探测研究

石棉断裂是大凉山断裂带的重要组成部分,其空间展布与活动性特征对于区域构造稳定性研究有重要的理论意义,且对该地区的城市建设与危险性评价有重要的应用价值。通过对石棉隐伏断裂进行断层气氡地球化学探测,并结合地质勘察、前人探槽、浅层人工地震等资料综合分析,结果表明：(1)断层气氡探测揭示的断裂空间位置与物探、探槽解译的空间位置吻合度较高,断裂位于断层气氡浓度最高峰峰值附近且都分布在主峰的异常区间内;(2)断层气氡探测确定的石棉隐伏断裂的倾向与物探、探槽揭示结果具有一致性,断裂产状为N38°～45°W/SW∠70°～80°;(3)利用断层气Rn浓度衬度值对石棉断裂不同段的相对活动性进行判定,断裂南段(南桠河流域)的活动性要强于北段(大渡河流域)。     

三种大地电磁测量系统的对比研究

1.前言兰州地震研究所是国内最早开展大地电磁测深试验和研究工作的单位之一。在二十多年的观测研究中,使用的大地电磁测量系统经历了三个阶段:初期为兰州地震研究所研制的静磁原理、光电倍增管电路、模拟记录的大地电磁记录系统;中期为国家地震局北京地质所、兰州地震研究所等单位联合研制的感应原理磁力仪、模拟记录的LH—1型大地电磁记录系统;近期为德国进口的感应原理磁力仪的全自动数字化记录的MMS02E大地电     

温泉水库坝址区断裂活动性氡气测量成果分析评价

采用ＨＤＳ－１型快速数字闪烁测氡仪，对温泉水库坝址区活动断裂（带）或破碎带以及地震鼓包等进行了氡气测试。在计算与确定了氡含量、背景值、异常值及其背景值与异常值之差等有关数据资料的基础上，对１１条测氧剖面的成果进行了解释分析，从而判定出了隐伏活动断裂（带）或破碎带的空间分布位置，并分析评价了断裂（带）之间的相对活动强弱及其活动性。     

断层面高精度形貌学定量研究

地震时大部分形变发生在断层带内的主滑动面上,断层表面形貌是断层活动的产物并随断层滑动距离而演化。断层面形貌已成为研究破裂成核作用及应力的非均匀分布、断层面凸体磨损、断层泥生成、滑润作用、抗剪强度与临界滑动距离的相关内容,因此断层面形貌研究对地震和断层力学具有重要意义。任何一个野外天然断层面露头,     

山西跨断层形变测量场地布设分析

从多年的资料分析及山西跨断层形变测量的特点出发，分析了沿山西地震带布设的短水准测量台点的布设情况，指出要全面了解和掌握各断陷盆地的活动情况，应在盆地两侧断层上布点；就某一场地而言，短水准线路的布设应达到水准点自检的效果、应采用多种形变手段结合的方法监测断层的活动。     

断层逸出气测量在活动断裂研究中的应用

从断层逸出气测量应用于活动断裂研究的工作原理、研究方法及技术思路入手,对沂沭断裂带、海原8.5级地震断裂、鲜水河断裂带和山东平原地区活动断裂等的断层逸出气进行系统地分析、对比和研究,探讨了断层逸出气与断层活动性和贯通性之间的关系,及其在断层几何学研究和平原地区活断层探测中的应用等问题。结果表明:断层逸出气Rn,Hg的含量和变化梯度可以作为评价断层活动性和贯通性的参考指标,断层逸出气测量为断层几何学和运动学研究提供了一种快捷方便的探测方法,是确定隐伏断层具体位置的有效手段之一。     

青藏高原腹地现今地应力测量与应力状态研究

青藏高原腹地现今构造活动强烈,为了解强烈构造活动下的应力背景,我们在五道梁、风火山、雁石坪和安多不同构造部位的四个测点采用压磁应力解除法进行了现场应力实测工作,测量深度12～20m.测量结果表明, 最大主应力方向总体为北东向,与地质、地震以及大地测量等方面的研究成果基本吻合;最大主应力量值为3.6～6.8MPa（安多测点除外）,与其他地区测量结果相比,属于中等偏高;安多测点最大主应力方向为北西西向,最大主应力量值为8.1MPa,与其他测点有较大差别,反映了板块缝合带附近现今应力状态的复杂性.     

TM50在跨断层水平位移(短程)测量中的应用

对于短程跨断层水平位移测量,采用高精度光电测距仪是较好的选择,就目前的测量技术与作业方法而言,徕卡测量机器人TM50无论在测量精度还是作业速度上都具有很好的表现。通过两个跨断层场地的实例展现了TM50在跨断层水平位移测量中的应用,并对多周期实例数据进行了比较分析。     

基于冲沟右旋水平位错的安丘-莒县断裂地震特征位移分析

安丘-莒县断裂是郯庐断裂带晚第四纪以来活动特征明显的断裂段,曾发生70BC安丘7级地震,对该地震的同震位错量和该断裂的长期活动习性开展研究,有助于理解郯庐断裂带的构造活动.然而一直以来,安丘—莒县段的古地震研究结果并不理想,没有很好的同震位移量证据.文中利用高分辨率的无人机SfM摄影测量技术提取了大量冲沟的右旋水平位错...     

基于跨断层水平形变资料的鲜水河断裂现今活动分析

利用2000—2018年鲜水河断裂基线、蠕变资料,将场地缩放到统一尺度,分析不同资料反映的断裂活动特征,探讨断层活动与周边地震活动的关系。结果显示:(1)跨断层近场水平形变资料表明鲜水河断裂活动具有明显分段性,按照断层活动速率大致分为北西段、中段和南东段,与地质上分段方式有一定差异;(2)跨断层近场水平形变资料能不同程度显示出偏离正常背景的活动变化,捕捉到附近中强地震前兆信息和震后调整变化,为地震危险性判定提供重要参考;(3)基线和蠕变反映的断层活动存在差异,基线活动明显高于蠕变,基线走滑速率为0.30～2.05 mm/a,张压速率为0.47～1.21 mm/a,蠕变走滑速率为0.14～0.62 mm/a,张压速率为0.12～0.29 mm/a;(4)蠕变和基线均显示研究区内的鲜水河断裂以左旋走滑活动为主,北西段和中段活动强于南东段,基线资料显示2017年芦山M_S7.0地震后张压活动总体加强。     

改进高分辨率遥感影像测量断裂错动空间尺度的探讨研究

为避免在进行高空遥感影像活动断裂空间尺度测量分析时采用较多的外业控制点,降低测量过程的繁琐性,提高测量精准度,提出利用空中三角测量的遥感影像空间定位方法。通过有理多项式系数模型精准表示平面坐标系中相应像点和地面点三维空间坐标之间的数学关系,选取活动断裂区域中重叠率较高（概率较高）的控制点,忽略其他控制点以减少外业控制点的需求量;以控制点地面坐标、像点坐标作为已知值,将活动断裂区域的地面坐标以及可以精确表达卫星影像物方的几何旋转关系的定向参数作为待定量,根据有理多项式系数模型的误差方程,以最小二乘为准则确定活动断裂区域的地面坐标,定位区域遥感图像主要活动断裂解译标志包括线性标志、垂直错动和水平错动标志;依据不同标志中的两侧色调反差、阴影色调以及扭曲变形程度,将活动断裂的活动性分成强、中、弱三个等级,实现对断裂空间尺度的分析。实验结果表明,该方法测量的空间尺度精准性较高,解译和判断的断层形态与实际相符。     

新疆黑孜跨断层形变测量资料异常分析

采用多项式拟合、年极差、速率、断层相对微量位移分析方法系统地研究了 2 8年来的黑孜跨断层形变测量资料 ,结果表明年变畸变、斜率加快 (快速下降 )、年极差值超限、断层的相对微量位移明显增大为黑孜地区 (1 0 0km范围内 )可能发生中强以上地震的异常特点