首都圈及山西断陷带北部地壳垂直形变与地震危险性分析

根据首都圈地区及山西断陷带精密水准复测资料,分析了近十年来地壳垂直形变状态与特征。结果表明,研究区的东北区域表现为整体下降,下降速率约2～4mm／a;但“北升南降”的运动格局基本没有改变。太行山以西至山西断陷带的东侧地区为整体隆升。隆升速率最大近8mm／a。运动的时空分布从“南快北慢”整体上升的特征,逐步转变为“北升南降”的有升有降的特征。西区上述运动性质发生变化是以2001年为分界线,同时在延怀盆地及其附近区域形成了四象限分布的形变图像。但这一图像从规模和量级上都小于大同地震前的变形。山西断陷带北部的运动表现为断陷型的垂直运动,整体呈下降趋势,运动速率为4～6mm／a。上述特征表明监测区未来2～3年内发生6级以上地震的可能性不大。     

京津水准复测与垂直形变特征

利用京津城际铁路水准测量资料,绘制了京津地区垂直形变图,发现京津城际铁路水准复测结果同样也出现了与首都圈地区同期水准测量相一致的"南升北降"垂直形变异常现象.分析认为应加强首都圈乃至华北地区的形变监测,为判定形变发展趋势提供依据.     

西-海-固地区垂直形变分析及地震趋势研究

通过对西（吉）-海（原）-固（原）地区垂直形变场的演化分析表明:①90年代以来,垂直形变场升降差异运动减弱;②现今青藏亚板块对鄂尔多斯地块西南缘（西-海-固地区） 的 NE 方向挤压应力有所减弱,华北亚板块 SW 方向挤压应力有所加强;③鄂尔多斯块体周缘小震出现的活跃状态,可能是由于青藏亚板块挤压应力的减弱而造成鄂尔多斯块体水平挤压应力场的“失稳”,以及华北亚板块挤压应力相对增强的结果。     

首都圈地区现今垂直形变对一些中等地震的疑似反映研究

基于首都圈1983—2014年6期区域精密水准观测成果,分析华北地区近30年的垂直形变演化规律,探讨该时空范围内3次M_S4.0以上地震前垂直形变前兆特征以及震后形变恢复过程。结果表明,首都圈地区的垂直形变整体上是西北升、东南降的继承性运动,并在此大背景下存在局部的垂直波动;研究区域内3次M_S4.0以上地震震前5~7年,在震中附近长轴150km左右的范围均出现了局部垂直形变异常变化,震前异常消失,显示该地区中等强度地震有可能发生于经历比较明显的地壳运动之后转入相对平静的时空范围。     

地震前兆台网监测能力评估方法及其在首都圈地区的试用

简要介绍了地震前兆台网的前兆监测能力评估的二种方法,并在首都圈地区现今与未来监测能力评估中试用。评估的初步结果表明, 实施首都圈防震减灾示范区数字化前兆台网建设工程之后, 该区的地震前兆监测能力将得到显著增强, 但西南部和东北部山区仍然是源兆监测的“ 空白区”。     

基于InSAR的青海大柴旦地震三维同震形变场获取与震源特征分析

本文利用Envisat ASAR的升、降轨和宽幅数据,通过基于先验知识的最小二乘迭代逼近获取大柴旦2次地震的地表三维同震形变.结果表明,2008年MW6.3地震垂直向形变主要发生在断层南盘,以隆升形变为主,最大隆升量约10cm,北盘沉降量小于等于-1cm.东西向形变在南盘呈向东运动的特征,最大运动量约4cm,北盘向西运动,最大运动量约为-2cm.2009年MW5.8地震垂直向形变显示断层南盘抬升的特征,最大抬升量约27cm,北盘最大沉降量约-3cm.东西向形变表现为南盘向东运动,最大约10cm,北盘向西运动,约为-4cm.可以看出这两次地震均表现为逆冲为主,兼少量左旋走滑的震源特征.视线向结果无法判定同震形变的少量走滑特征,而地表三维分量可以有效地识别出少量左旋还是右旋走滑的震源特性.本文以视线向、垂直向、东西向形变量作为约束条件,利用Okada模型正演了2008年地震同震三维形变场.结果显示,采用逆冲兼少量左旋走滑的发震断层参数,视线向、垂直向、东西向正演结果与观测结果吻合.这也表明采用分解后的地表三维同震形变场可以有效地识别出发震断层的少量左旋走滑特征.     

首都圈及晋冀蒙交界地区地壳垂直形变及地震危险性分析

根据首都圈及晋冀蒙地区1998—2002年、2002—2006年精密水准复测资料,分析了该地区近年来地壳垂直形变状态与特征,结果表明:北京、天津和河北等平原地区,由于过量开采地下水导致了大空间、大量级的地面沉降,致使无法获取该区域垂直向构造运动的真实信息。能够获得构造运动信息的只有北部燕山地区及太行山以西地区。山西断陷带北部中段近期的趋势性运动出现反向趋势。以忻州为中心梯度变化明显,有明显的四象限分布图像,且与"北高南低"的地形地貌不相关,反映出这一时段区域应力场处于加强态势。但从量级及规模上都小于大同—阳高地震前孕震体的变形。     

北祁连河西地区垂直形变演化特征及地震

分析了北祁连河西地区近期大地垂直形变演化特征，结果表明，该地区地壳形变逆继承性运动弱，继承性运动强。研究了垂直形变异常与地震的对应关系，地震发生在垂直形变隆起区的边缘形变高梯度带上。指出该地区的中段形变异常明显，已形成强震的孕震背景。     

滇川地下水异常时空转移特征研究

分析研究川滇及邻区地下水异常在中期— 短期— 临震孕震阶段认为, 异常时空转移是地震短临跟踪的一种有效方法。根据中期— 短期— 临震异常井孔数量少— 增多— 减少( 密集) 等变化, 判定地震孕育所处阶段。并用有无区域性异常时空转移等特征预测强震和非强震;用异常时空转移的方向大致估计可能的发震地区;用短临孕震阶段时空转移的明显程度预测发震时间。     

2015年尼泊尔8.1级地震前后拉萨地电场观测数据变化分析*

2015年4月25日尼泊尔8.1级强烈地震前后,拉萨地磁台(以下简称“拉萨台”)地电场观测数据出现了长时间、大幅度异常变化。在对拉萨台地电场观测条件、观测系统以及观测结果进行初步讨论的基础上,利用“能量合成累加”和“MSA功率谱分析”等数据处理方法,从“时间域”和“频率域”两个方面,对该异常变化的主要特征和演化过程进行了分析。结果显示,尼泊尔8.1级地震前后,拉萨台的地电场观测数据异常变化,经历了“趋势变化-扰动变化-发震期-恢复期”等发展阶段,以及“低频变化-高频变化-平稳变化-高频变化”等演化过程。综合分析认为,拉萨台地电场观测异常变化特征和演化过程,与相关现象和机理研究结果基本吻合,能够完整反映强烈地震孕育、发生和发展全过程,是具有一定客观性、典型性和代表性的珍贵资料。     

2014年2月12日于田7.3级地震对青藏东北缘地震活动的影响分析

首先, 利用“中国地壳运动观测网络”和“中国构造环境观测网络”截至2013年的GPS区域站观测资料, 结合地质构造, 简要分析了2014年2月12日新疆于田7.3级地震前大区域地壳水平运动变形背景; 接着, 对青藏块体东北缘地区GPS和精密水准两种不同类型资料反映的地壳运动变形与应变积累状态进行了对比分析研究; 最后, 结合地震活动动力环境, 研究和探讨了于田7.3级地震的发生对青藏块体东北缘地震活动的可能影响。 我们认为, 此次于田7.3级地震发生在近年来中国西部边邻强构造活动环境和内陆地壳强烈差异运动显著的背景下, 同时也是青藏块体及其边缘构造应力场较强的时段; 于田7.3级地震左旋走滑错动和应力传递, 可能会加速青藏块体东北缘具有高应变积累的构造断裂部位(尤其是祁连山构造带、 西秦岭以南的甘青川交界)破裂释放。     

山西断陷带水平形变分析

对汶川地震前后山西断陷带及邻区的观测资料进行了处理,获得了2007-2008年的运动速率。此外,又以2003～2007年的运动速率为参照获得了汶川地震之后的偏离位移场,结果表明：1）运动似乎显得杂乱无章,观测误差也相对较大,这可能与观测时间段分别包含了地震前后有关;尽管如此,其运动分布仍有其特征,较明湿的为该带北段有向南的运动趋势,该段南部有向北的运动趋势,它们大致交汇于太原以南地区;2）震后的偏离位移场显现,汶川地震对山西断陷带有一定的影响,主要体现在断陷带的南部,这种影响以该段向北位移为主,量级为数毫米;而北段向西的偏移可能反映了来自于东侧的应力有所加强。总之,从危险性的角度来看,当前需密切关注的地域可能是该带的北端。     

南北地震带形变场动态演化与地震活动参数图象综合对比研究

利用南北地震带及附近地区２０ 多年来的大地垂直形变资料, 结合区域地震活动资料, 初步分析归纳了大地形变时空分布与地震群体活动的关系。在此基础上, 进一步对南北地震带中南段之川滇菱形块体形变场中期动态演化图象与ｂ 值等地震活动参数图象进行了综合对比分析, 研究了形变场动态演化所揭示的区域现今构造运动的时空差异与反映地壳介质结构特性的ｂ 值的时空分布变化、强震前后地震非均匀度值分布变化以及地震空区等的关系。结果表明： 强震前区域形变场动态演化与地震活动参数的时空分布均具有一定的非均匀特征, 二者所反映的大区域应力场变化与介质结构的不均匀导致的强烈差异运动产生的应变能积累是强震孕育的主要原因。得出了一些利用大地形变场动态演化与地震活动参数图象相结合进行强震中期预测的有益结果。     

川滇地区应变率场分布及其变化特征研究

基于GPS多期复测资料, 利用最小二乘配置方法计算川滇地区应变参数, 分析该区域应变率场分布及其变化特征并探讨其分布与强震关系。 研究结果表明: ① 各时段应变率场空间分布的明显变化应属于大于GPS资料误差的真实地壳构造形变信息; ② 最大剪应变率及第一、 第二剪应变率的结果反映了走滑断裂对区域变形的显著控制; ③ 主应变率, 东西、 南北向应变率场动态结果反映的汶川地震孕震的空间尺度较大; ④ 在本区大致反映北东向与北西向剪切变形的第一剪应变率、 东西向应变率、 南北向应变率及最大剪应变率与6级以上地震对应较好。     

2017年九寨沟MS7.0地震对周围地区的静态应力影响

基于九寨沟M_S7.0地震的破裂模型及均匀弹性半空间模型,本文计算了该地震在周围主要活动断层上产生的库仑应力变化、在周围地区产生的应力场和位移场和同震库仑应力变化对余震的触发.结果表明：（1）九寨沟地震造成虎牙断裂中段库仑破裂应力有较大增加,已经超过0.01 MPa的阈值,虎牙断裂北段、塔藏断裂中段和岷江断裂北段北部的库仑破裂应力有较大降低,因此尤其要注意虎牙断裂中段的危险性.（2）水平面应力场在该地震震中东西两侧增加（拉张）,张应力起主要作用.在震中南北两侧降低（压缩）,压应力起主要作用.从水平主压和主张应力方向来看,均呈现出条形磁铁的磁场形态.从剖面上的应力场来看,在上盘的面膨胀区域内,大部分点的主张应力方向与地表是垂直的,在其他区域内,主张应力和主压应力均以震中为中心,向外呈辐射状.（3）从地表水平位移场来看,震中东西两侧物质朝震中位置汇聚,南北两侧物质向外流出,在震中处的最大水平位移量达43 mm.从地表垂直位移场来看,震中南北两侧出现明显的隆升,隆升最大值达56.8 mm.震中东西两侧出现明显的沉降,沉降最大值达74.5 mm.从剖面的位移场来看,九寨沟地震为左旋走滑地震,且有一定的正断成分.由分析可以推测该断层破裂在大致22~26 km的深度上就截止了.并推测下盘物质运动的动力来自震源北东东方向（四川块体）深度在6~30 km的下盘下层物质,上盘物质运动的动力来自震源北西西方向（巴颜喀拉块体）深度在0~6 km的上盘上层物质.（4）通过计算不同深度上主震对余震的触发作用可知,主震后的最大余震受到了主震的触发作用,多数其他余震也受到主震的触发作用.主震的发生促使了库仑应力增加地区余震的发生,抑制了一部分库仑应力减少地区余震的发生.     

Monitoring the horizontal movement along the Shanxi fault zone by GPS measurement

IntroductionShanxi is a significant seismic activity area in North China (WANG, 1995), named as Shanxi fault zone. One can see how important it is by the name. Up to now, a large number of achievements have been obtained from the studies mainly by the geological method. In order to improve the seismic research and carry out earthquake monitoring and prediction in this area, a GPS horizontal deformation monitoring network is established along the fault from the north to the south by the Se…     

氢——预报地震的灵敏元素

1976年唐山7.8级地震之后,到1991年底,首都圈地区先后发生了宁河6.9级、大同6.1级等6次5级以上中强地震和一系列3.5级以上中小地震,每次中强地震和部分中小地震前后,北京地区水化监测井网均能监测到地下热水中氢气含量明显的异常上升变化,其幅度达正常背景值的几倍、十几倍、几十倍甚至更高,震后均逐渐恢复正常,这表明地下氢气是反应地下应力应变灵敏的地球化学组分,也是地震预报很有希望的前兆手段之一     

华北地区震前断层异常活动方式

分析了华北地区跨断层形变资料, 研究了唐山、 大同及张北地震前断层异常活动方式。 结果表明, 震前存在显著的断层异常活动; 断层异常活动方式具有构造控制特征,并与孕震机理有关; 地震孕育过程中有可能出现多次应力集中; 从断层不可逆异常活动地区的分布推测, 唐山地震缓解了延怀地区的地震危险性, 大同地震缓解了紫荆关-狼山断层一线的地震危险性; 张北地震断层异常活动呈松弛变化, 首都圈及邻近地区地震活动将趋于缓解。