唐山地震的非均匀错动模型──水准资料的反演结果

从地震矩张量的理论和点源的垂直位移公式出发，通过离散化地震矩密度，得到了用水准资料反演断层非均匀破裂的有限元模型。利用唐山地震前后的水准资料，采用非负限制的梯度方法反演了唐山地震的非均匀破裂，发现唐山地震的破裂主要是由两部分组成的，其中最大点滑动量为９．９０ｍ。计算得到地震矩为１．５×１０（２２）Ｎ·ｃｍ，说明唐山地震前后一年内的垂直形变是同震变化。     

唐山大震前大灰厂和牛口峪台站的地壳形变异常

唐山地震前北京大灰厂、牛口峪台站的形变异常是至今被认为较为可靠的异常。本文着重剖析了两台站短水准与连通管资料。讨论了温度与降雨干扰的特点与机制;通过各项资料的对比、人工降雨干扰试验,论述了异常的可靠性;采用褶积滤波的方法基本上排除了观测数据中的温度与降雨干扰;分析了异常的特点,说明了地震前后八宝山断裂带的活动特点。根据唐山地震前后大范围形变场的演化及某些模拟试验结果,提出了唐山大震中期形变异常的模式,说明了异常与大震的密切关系。文中进一步分析了两台的主要特点,对形变前兆观测,特别是对监视断层活动,观测地震前兆的工作提出了值得重视和研究的某些问题。     

2015年尼泊尔Mw7.9地震震前断层闭锁与同震位移特征分析

对尼泊尔震前的GPS水平速度场进行融合处理,获得跨喜马拉雅中东段沿N15°E方向的GPS水平速度场剖面。采用弹性半空间矩形位错模拟反演,结果表明,尼泊尔地震前喜马拉雅主前缘断裂带存在浅部闭锁,深部无震蠕滑,闭锁深度为22.5km,蠕滑段滑动速率为19.0mm/a,断层倾角为10°。GPS观测的同震形变场揭示了尼泊尔地震引起的地壳形变特征,最大同震位移位于尼泊尔境内的KKN4,该站向南移动1.89m;地震还在我国藏南地区造成最大0.54m的永久形变。距离震中400km以外GPS观测到的同震形变微弱,在误差范围之内。依据GPS同震水平位移在N15°E方向的位移剖面,采用矩形位错模型简单模拟了尼泊尔地震的同震破裂。结果显示,GPS同震位移剖面可以用喜马拉雅冲断带前缘主断裂(MFT)以北的基底低角度逆断层引起的弹性位错模拟,浅部的主前缘逆冲断裂、主边界逆冲断裂和主中央逆冲断裂等分支并没有破裂。     

四川西部现今地壳形变与地震

采用分段线性速率动态平差法处理了川西地区７０年代以来的多期区域垂直形变资料。在此基础上,通过垂直形变场的信息分离与动态特征研究,定性、定量相结合分析了川西地区地壳运动现状及未来地震危险区。结果表明：川西地区现今地壳形变场出现转折,呈逆继承性运动,同时运动强度有所减弱。     

形变监测网的基准与形变模型反演

本文利用自由网位移解之间的相似变换关系,讨论了利用各种自由网位移解作形变模型反演及求形变网基准问题,说明形变网除了可以用网内的点作为基准(称为内部基准)外,还可以根据某些外部条件,例如通过形变模型反演,得到与形变相拟合的观测位移场,即以形变模型为基准的观测位移场。这类基准可以称为外部基准。把相似变换参数及水平位移旋转中心也作为反演的未知参数,可以利用形变网的任何一个自由网位移解作某一形变模型反演并得到唯一的解。这种反演方法不仅可以充分利用有形亏的重复边长、角度或高差观测资料,而且可以同时利用观测方法不同的多个独立形变观测网的位移资料。     

用条件观测平差法进行控制网的最佳配合平差

文中提出了用条件观测平差法进行控制网最佳配合平差的方法,推导了所需的公式,给出了具体的算例。与广义逆平差法相比,同样是一种严密的平差方法,它既保持了广义逆平差法能削弱起算数据误差的影响以及能较合理地评定网的强度的突出优点,又能克服广义逆平差法在某些情况下由于计算工作量大,占用计算机内存单元过多以致不能得到广泛应用的缺点,因此在地形变网或高精度工程控制网的计算、分析中,本法具有实用价值。     

三极最优信息滤波法探讨真实水平形变场——新丰江5.3级地震与构造应力场分析

本文针对目前水平形变分析方法上存在的共性问题,即伪位移进行探讨。在评价国外对水平形变分析的两种主要方法——广义最小二乘法自由网平差与信号重合法基础上,提出在不可能得到绝对零点的情况下,确定客观水平形变场,实质乃是研究怎样判定不动点,并以其定向定位的问题的思想。围绕怎样寻找和证明不动点,认为无需附有特定要求,在新丰江区大量实际资料分析探讨的基础上,提出水平位移和偶然误差的合成项服从正态分布的假设作为数学处理基础,导出以三极点(或n极点)最优信息滤波的分析方法。文章阐述了这个方法的基本思想,推证了它的滤波原理,剖析了它的几何意义是:滤波矢量不受起算数据影响,矢量最小者为不动点。文章以新丰江三角网的实际资料验证了滤波效果。并以日本檀原毅信号重合法计算,得到与本方法一致的结果,说明重合法是三极最优信息滤波法中的一种特例。这一方法的探讨,为研究水平形变场提供了新的途径。     

北祁连-河西地区垂直形变场演化与地震活动关系研究

基于 1972～ 2 0 0 0年北祁连 -河西地区的垂直形变观测资料 ,分析研究了该区垂直形变场的演化及其与地震的关系 ,得到如下结论 :1本区构造运动近 30年来的演化过程为逆继承性运动 -继承性运动增强 -持续继承性运动 -逆继承性运动 -继承性运动这样一个“旋回”过程 ,继承性运动是构造运动的总趋势 ;2垂直形变场演化与地震活动强弱存在一定的相关性 ,但地震活动强弱明显“滞后”于地壳运动 ;31995～ 2 0 0 0年构造运动恢复继承性运动 ,且山区与盆地的差异性运动较 1989～ 1995年有所增强 ,表明本区构造应力场有强化趋势 ,未来几年祁连构造带中东段有发生中强地震的可能。     

广义逆平差法与相似变换

本文指出了独立网的经典平差与数亏网的广义逆平差本质上的差别在于平差时确定起算数据的方法不同,并且证明了将形变网作为独立网用经典平差方法进行平差,然后进行相似变换,与将形变网作为数亏网用广义逆平差法进行一差,两者所得的结果完全相同。由于前一种做法的工作量大大小于后一种,因此具有实用价值。     

应用GPS监测城市地表形变的初步分析

根据实例,总体介绍了用ＧＰＳ监测城市地表形变的观测及数据处理方法。首先根据ＧＰＳ获得的基线结果进行３维自由网平差,由定期观测获得了各个监测点的水平位移和垂直位移。然后针对城市监测范围较小,在将其按照矩形格网划分后,给出了两种拟合方法：线性内插法和多面函数拟合法。据此,计算获得了城市地表的水平位移场和垂直位移（沉降）面,并对两种方法获得的结果作了比较。根据计算结果绘制了水平位移场、垂直沉降面及其等值线图,可以直观地了解地表形变信息。同时对于用ＧＰＳ监测城市形变的观测和数据处理中需要注意的问题作了简要的分析。     

基于GPS观测的天津地区形变应变场与构造活动

2006~2015年天津地区GPS连续观测站形变和应变计算结果显示,天津地区形变场和应变率场变化复杂,存在南北分带和东西分带特征。天津地区形变场和应变场主要受控于唐山-磁县地震构造带和张家口-渤海地震构造带等多组活动断裂的切割作用。     

新疆富蕴地区近五十年形变场研究

根据20世纪50～60年代高等级三角测量资料和2004～2005年GPS复测数据,计算了新疆富蕴地区近50年的区域形变场。结果表明:富蕴断裂带中部的相对位移最大,约300mm,中误差约为60mm,平均形变速率最大达6mm/a;不管是采用GPS分析得到的断裂长期滑动速率(2mm/a)还是采用地质资料得到的滑动速率(4mm/a),根据弹性应变积累模型,扣除断裂长期构造运动的影响后还有较大的剩余形变场。富蕴地区近50年的区域形变场可能是地壳长期构造运动和强震(例如1931年富蕴8级地震)震后粘弹性松弛共同影响的结果。     

丽江7.0级和唐山7.8级地震前形变场动态演化与异常特征

对１９９６年丽江７．０级和１９７６年唐山７．８级地震前的形变场动态演化过程做了对比分析，结果表明：①两次强震前形变场均存在大范围垂直差异运动增强以及与构造相关的形变高梯度带（区）；②震前数年（或更长）垂直形变场的趋势改变，并出现形变局部化。结合强震前区域地震活动，研究了这两次地震前垂直形变场动态演化与孕震形变的异常特征，认为与构造相关的强烈差异运动是孕震应变能积累的主要方式。     

卢龙M_L6.2级地震前跨断层短水准的中短期前兆(英文)

本文运用构造、前兆二判式鉴别了唐山跨断层短水准形变异常,并论述了卢龙M_L6.2级地震前的中期异常和短临前兆特征。以此为据,阐明了这次地震是在1981年下半年华北区域应力场明显加强时,唐山7.8级地震的发震断层反向逆冲异常运动所造成的。 宁河、唐山、东台子三处短水准形变异常的相应出现,再次表明即使埋设在地壳运动强烈区土层中的跨断层短水准测线亦有较好的监测地震的能力,而其所受干挠通常是可以识别和排除的。     

兰天武地区现今大地垂直形变场演化与地壳运动特征

用分段线性速率整体动态平差法处理了兰天武地区２０多年来的多期水准资料，分析了该区现今大地垂直形变场演化与地壳运动特征。研究结果表明：该区垂直形变七十年代曾表现出山间盆地大幅度上升的强烈逆继承性运动；八十年代华家岭等两北部山地上升、东南部盆地下沉的继承性运动增强；而目前基本恢复了正常的继承性运动状态。进一步分析认为：强烈逆继承性运动和继承性运动增强是区域应力场趋于强化的标志；正常继承性运动的恢复可能是应力场调整的结果。     

利用区域水准测量资料判定地震危险区

利用中国西部地区２０多年的水准测量资料，用富氏分析法分离地壳垂直形变信息，进而计算了测区的垂直形变场分数维，并分析了它在孕震过程中的变化特征。结果表明，区域垂直形变场分数维在地震前下降，同震时段降至最低。在此基础上，提出了划分地震危险区的判据，并结合实例介绍了计算方法和步骤     

应用分块矩阵求逆解算约束秩亏间接平差模型

在通常的四分块矩阵求广义逆矩阵和凯利逆矩阵公式基础上,分析左上角子矩阵为秩亏、右下角子矩阵为零的特殊四分块矩阵的凯利逆矩阵存在条件,应用广义逆矩阵法和矩阵变换法推导该类特殊四分块矩阵的凯利逆矩阵显性表达公式,并用于解算约束秩亏间接平差模型的参数估计.实验数据表明,当满足存在性条件时,应用分块矩阵求逆公式解算约束秩亏间接...     

用H_∞控制论方法识别地震前兆异常的初步探讨

本文利用控制论方法，给出由地震引起的井水水位变化和地形变变化的数学模型，并设计反馈控制器使用干扰在Ｈ_∞的范数意义下达到最小或者使该系统稳定，由此所得到的输出反映了由地震引起的异常。作为例子，文中给出了用此方法得到的１９７６年７月２８唐山７．８级地震前大灰厂短水准和汉沽双桥１号井水位短期前兆异常变化的清晰识别结果。     

基于升降轨Sentinel-1 SAR影像研究精河MS6.6地震震源机制

采用Sentinel-1A/B卫星升降轨SAR数据获取了2017-08-09新疆精河MS6.6地震的同震形变场,并以InSAR形变场为约束,利用均匀滑动模型和分布式滑动模型反演了发震断层的滑动分布。结果表明,升降轨InSAR形变场均显示为隆升,形变影响范围约30 km × 40 km;发震断层走向约为83.8°,倾角约为40.6°,滑动角约为89.1°,震源深度约为20.7 km,矩震级为MW6.35,同震位错以逆冲运动为主兼有极少量左旋走滑分量。精河地震的发震断层为库松木楔克山前断裂,该次地震是新疆北天山地区逆冲断裂带深部发生错动的结果。     

从几例地震的形变异常评定跨断层流动测量的作用

本文利用云南省跨断层短基线短水准流动测量资料,总结了越南莱州地震(1983)的形变异常,说明了该手段的监测预报作用,且阐明在地震预报中,须用形变场与形变传递相结合的观点来解释与地震有关的、大范围内的形变异常及某些断裂不产生异常的原因。同时,分别计算了莱州地震、禄劝地震(1985)以及澜沧、耿马地震(1988)前各断裂的位移矢量,反推出大震前应力方向的变化,从而说明该手段在研究应力场动态变化中的作用。本文还对今后工作提出建议。