利用多种地形变资料联合求解华北地区水平应变场

阐述了以不同类型不同尺度的地形变资料联联合解算应变场的方法。利用华北地区1995－1996年GPS观测与首都圈跨断层水平形变流动测距资料进行联合解算，所得边长变化率的尺度统一归化，获得了华北地区水平奕变场的分布图像。     

利用地形变观测量求解地壳水平应变场的方法

在前人工作基础上,初步研究建立了利用多种地形变资料联合求解地壳应变连续分布的方法途径和数学模型。包括利用多种地形变观测资料整体解算测区分单元的应变张量的最小二乘平差模型,以及借助最小二乘配置进行应变空间连续分布估计的方法,并给出了对临潼水平形变网监测资料的试算结果。     

我国西部近期应变强度比动态演化特征

探索由断层形变资料提取应变强度比并获得动态图像的方法，结合2000年景泰（Ms5.9）等震例，给出由我国西部甘、宁、青及川滇地区最新跨断层形变资料所得的应变强度比时空分布动态图像。结果表明：其具有压性为主的中期背景及中短期前兆（一年尺度的绝对值2.0以上高值区）等异常的动态演化特征可作为上述地区中短期强震危险区的判定依据。     

地震过程中形变能的演化特征

本文利用非线性理论分析了震前形变能随时间的演化关系，导出了应力与应变的本构关系为非线性时的突变演化模型。最后利用青海门源６．４级地震前后的跨断层形变资料，计算了非线性形变的演化过程。取得如下认识：１．震前形变能的演化过程是不稳定过程；２．形变能的突变发生在非平衡区；３．门源地震前后的跨断层地形变资料的计算结果与理论分析基本一致。     

基于大地形变测量的中国大陆中长期强震危险区研究

应用GPS、 水准、 重力和跨断层形变观测资料, 在以往研究成果的基础上, 分析中国大陆现今地壳形变场、 重力场变化形态, 分析主要活动断裂带应变积累状态, 识别强闭锁、 高应变积累段, 结合大震对区域应变积累的影响, 估计未来10年尺度中国大陆地区可能发生大地震的危险区域。     

基于地壳形变的强地震中长期预测的针对性探讨

地震是地壳运动过程中能量长期积累和突然释放的结果。最大限度地利用大范围、长时间尺度的地壳形变观测资料,从中获取地壳运动变形的长期背景场信息,结合地质构造和强震活动性,研究活动构造区域长时间尺度的应力应变积累分布背景及其与强震活动的关系,判断高应变积累异常区,对强震中长期预测十分重要。我国地震预报专家梅世蓉先生等认为,     

精密测边小网不能忽视的一项计算

本文指出精密测边小网无论在野外图形闭合差及限差计算或室内的平差分析中都不应忽视归化到同一高程面上进行计算。笔者在文中还给出了计算实例,并提议补充《大地形变测量规范补充规定》图形闭合差计算的编号规则。     

华北地区断层形变异常与地震活动

根据断层形变求解的华北地区异常参数和应变累积率, 研究了华北主要断裂带的断层形变异常及其应震特征。 同一断裂带上的形变异常与该带上的地震有较好的对应性。 河套—张家口—蓬莱活动构造带上发生的强震, 北京地区的断层形变异常参数在总体上几乎都有明显的前兆性异常。 山西带北部的断层形变异常参数对山西断陷带及其延伸部位上的强震同样有较好的反映。 断层应变累积率反映了应力的积累程度, 其值相对较大时, 测点所在地区的地震较活跃, 反之亦然。     

区域垂直应变率动态图像与丽江(Ms7.0)、门源(Ms6.4)等强震关系的研究

利用从区域精密水准重复测量资料中分离提取区域性垂直应变率与跨断层形变观测相配合生成的动态图像方法,分析了发生于滇西和祁连山－河西地形变监测区及附近的丽江（Ｍｓ７．０）、门源（Ｍｓ６．４）等中强以上过程中的区域垂直应变率动态演化特征;在此基础上,对孕震过程区域垂直应变率动态信息的时空非均匀性与应变能积累状况的研究探讨,提出了一些根据区域垂直应变率动态信息判定中短期强震危险区的判据。     

钻孔应变观测与洞室形变观测的干扰分析

钻孔应变观测系指通过安装于钻孔中的钻孔型仪器进行的应变(含倾斜)观测。洞室形变观测则在深山洞或矿井巷道的观测室内,使用较大尺度的形变观测仪器进行。 大约十年前,我们即已开展洞室形变观测。近几年来,钻孔应变观测日益风行。后者与近年来刚生产出和引进了钻孔型仪器分不开。     

Study on scale dependence of strain value obtained from crustal deformation data

IntroductionIn order to make full use of many kinds of cruStal deformation data to establish dynamic pictUres of crustal strain field, it is necessary to do unified treatment using different types of observation data, and it is not difficult in the respect of models (JIANG, et al, 1999). BUt strsin valuescomputed from different kinds of dare have obvious difference of orders of magnitude, for example, the strain value of small figure compUtation of mobile observation is generally 10', bUt …     

福建沿海、台湾海峡GPS观测分析及地球动力学特征研究

利用 3期GPS联测结果所获得的福建沿海地壳水平运动信息 ,采用ITRF94全球框架为基础的GPS测站地壳运动模型及其处理软件 ,对所获得的观测数据进行处理和精度分析。得到福建省高精度的GPS测站大地坐标、边长及其位移矢量 ,其精度达到 1 7×10 - 8。计算了福建地壳运动速率、主应变率 ,东西与南北向线应变率、面应变率、剪应变率、大地转动率和最大剪应变率等值线并给出了它们的分布图象。根据多年形变和现今GPS观测资料 ,分析福建地壳垂直运动与水平运动 ,显示区域应力场优势分布特征。最后 ,对福建沿海及台湾海峡地壳动力学特征作了初步的探讨     

利用多种地震学参数研究中国大陆地壳应变场

地壳应变场研究是地球动力学研究的一个基础性领域, 以往文献的探索大多集中在地壳形变的测量和研究上, 包括大面积水准测量和GPS观测等。 文中利用多种地震学参数研究中国大陆地壳应变场, 利用哈佛CMT目录和现代中国地震目录得到了中国大陆不同区域面波震级与标量地震矩的统计关系, 进而采用中国大陆历史地震资料研究中国大陆地壳应变场, 给出地震最大剪切应变率场的分布。 研究结果显示, 青藏高原及其周边地区是最大剪切应变率的高值区, 帕米尔和阿萨姆地区的应变率值最大。 与GPS得到的应变场结果进行比较, 两者的结果存在一致趋势。 利用NEIC宽频带地震辐射能量目录研究了中国大陆的地震视应变分布, 显示地震的视应变分布与地壳应变水平存在一定相关关系, 且发生在青藏高原周边地区地震的视应变水平较高。 这些研究结果为地球动力学研究的进一步深入探讨提供了新的科学资料。     

汶川8.0级地震前区域地壳运动与变形动态过程

利用GPS等观测资料研究了2008年汶川8.0级地震前的区域地壳运动与构造变形、应变积累,以及大区域地壳运动微动态变化过程,结合同震位移场分布等分析、讨论了汶川地震前近10年区域地壳变形的表象所反映的大震孕震最后阶段的物理过程.结果表明,发生汶川8.0级地震的龙门山断裂带1999～2004年相对稳定的华南地块无明显的相对运动,2004～2007年有一定程度的相对运动显示,以右旋活动为主,年速率为1.6mm/a.龙门山断裂带西北侧的巴颜喀拉地块东部为右旋剪切为主兼有推挤的大尺度缓慢变形状态,右旋扭动变形率为2.1±0.2(10^-8/a),地壳总体缩短变形率为-0.7±0.1(10^-8/a).由GPS基准站资料计算的基线时间序列显示,2005年以来大尺度北东向地壳缩短的相对运动明显增强,青藏块体相对华南地块的北东向运动明显增强.对汶川大地震前应变积累的特殊性等问题进行了初步讨论,分析认为,汶川大地震的发生是四川盆地西缘的龙门山断裂带受到其西侧巴颜喀拉地块推挤导致大尺度、长时期、缓慢的地壳应变积累的结果.在发震前不仅龙门山断裂带为显著闭锁状态,且孕震区域可能存在地壳弹性变形趋于极限后难以发生变形的相持阶段,大尺度地壳运动与动力环境的动态变化对汶川大地震的发生有促进影响.     

中国大陆壳幔运动耦合作用分析

板块运动是地壳和上地幔变形的主要动力来源之一。因为只有地壳变形能被直接观测到,所以将上地壳变形场与下地壳和上地幔变形场比较是研究壳幔运动耦合作用的主要方法之一。利用中国大陆GPS观测结果,结合第四纪活动断层和由20世纪以来发生的地震资料反演获得的地球表层的水平应变率场,并将相关结果与Pn波各向异性及剪切波分裂的快波方向相比较,探讨中国大陆壳幔运动耦合作用。结果发现,总体来看活动性强的构造单元,其深部上地幔塑性剪切带的展布与上地壳脆性剪切带的方位有较大的差异;反之,活动性弱的构造单元,差异较小。活动构造单元其上地壳与下地壳—上地幔之间构造变形活动差异较大的原因,可能是在这个部位上、下地壳之间构造活动有一定程度的解耦,使下地壳以上部分的活动与其下“大地幔流”的运动趋势发生差异,从而产生构造应变能积累     

利用活断层资料模拟中国大陆及其邻区晚第四纪地壳变形场

活动构造是现今大陆地壳变形的重要反映。文中对发育于中国大陆及其邻区的活断层资料进行了系统的收集和分析整理 ,并结合活断层定量研究对主要活断层做出了较为粗略的分类。在此基础上 ,借助改进的Haines方法 (即双三次样条函数 ) ,根据中国大陆及其邻区的主要活断层资料 ,推算得出将地壳变形看作连续变形情况下的中国大陆现今地壳变形的应变率场和速度场模型。模型与现今GPS观测结果可以较好地吻合。文中还针对模型计算结果对中国大陆各区的运动矢量变化特征进行了分析 ,并通过与GPS观测结果的比较 ,定量估算出次级断裂在地壳变形中所产生的影响     

Upper crustal deformation characteristics in the northeastern Tibetan Plateau and its adjacent areas revealed by GNSS and anisotropy data

The northeastern part of the Tibetan Plateau is a region where different tectonic blocks collide and intersect, and large earthquakes are frequent. Global Navigation Satellite System(GNSS) observations show that tectonic deformation in this region is strong and manifests as non-uniform deformation associated with tectonic features. S-wave splitting studies of near-field seismic data show that seismic anisotropy parameters can also reveal the upper crustal medium deformation beneath the reporting...     

汶川8.0级地震前GPS与跨断层资料反映的运动与变形演化特征

为了研究与总结2008年5月12日汶川8.0级地震前GPS与跨断层资料反映的龙门山断裂带及其周边地区的运动、构造变形、应变积累演化过程,以及汶川地震临震阶段可能的物理机制,本文综合1999~2007期GPS速度场、1999~2008年大尺度GPS基线时间序列、1985~2008年跨断层短水准等资料进行了相关分析与讨论。结果表明:(1)GPS速度剖面结果显示,宽达500km的川西高原在震前有明显的连续变形,而四川盆地一侧和跨龙门山断裂带基本没有变形趋势,表明震前川西高原在持续不断地为已经处于闭锁状态的龙门山断裂带提供能量积累。(2)GPS应变率结果显示,震前龙门山断裂带中北段的NW侧EW向挤压变形明显,变形幅度从远离断裂带较大到靠近断裂带逐渐减小,而断裂带变形微弱;龙门山断裂带西南段周边形成了显著的EW向挤压应变集中区,应变积累速率明显大于中北段。(3)断层闭锁程度反演结果显示,除了汶川地震的震源位置闭锁相对较弱,且西南段有大概20km宽度断层在12~22.5km深度为蠕滑状态以外,震前整条龙门山断裂基本处于强闭锁状态。(4)大尺度GPS基线结果显示,跨南北地震带区域的NE向基线从2005年开始普遍出现压缩转折,反映NE向地壳缩短的相对运动增强。(5)跨断层短水准场地结果显示,震前年均垂直变化速率和形变累积率很低,表明断层近场垂向活动很弱、闭锁较强。通过以上分析认为,在相对小尺度的地壳变形中,震前龙门山断裂带深浅部均处于强闭锁状态,断裂带水平与垂直变形都很微弱,这可能经历了一个缓慢的过程,而且越是临近地震的发生,微弱变形的范围可能越大;在相对大尺度的地壳变形中,震前龙门山断裂带西侧的巴颜喀拉块体东部地区经历了地壳缓慢且持续的缩短挤压变形,为龙门山断裂带应变积累持续提供了动力支持。     

确定地壳形变观测曲线趋势转折点的定量方法与实例

趋势转折是地壳形变变化的一个重要信息,为定量、精确地提取地壳形变观测资料的趋势转折点,基于改进的有序聚类分析法,采用时窗滑动的方法,提取时间序列的趋势转折点,并编制了相应的程序.以新源地震台地倾斜南北向1992～2006年的观测数据为例,以4年窗长、2年步长滑动计算其趋势转折点.研究结果表明：（1）采用改进的有序聚类分析法提取时间序列的趋势转折点具有明确的统计意义,可减少人为判断的主观和任意性.（2）该方法算法简单,易于实现,可用于日常的地壳形变观测资料的分析预报工作.（3）新源地震台地倾斜南北向观测数据计算结果表明,在2001年之前,趋势转折比较频繁,变化也比较明显,而在2001年之后,趋势转折较少,变化更接近线性.