地壳内部位移场分布的研究

本文通过Press和Steketee提出的公式,推导了各向同性介质弹性半空间内,不同深度之间位移场的转换公式,并以此推导了地表位移场与地壳内部位移场之间的相互转换公式。利用得到的公式模拟计算了青藏高原上地壳内部弹性层不同深度的位移场。本文得到的公式可以为研究探讨地壳内部运动及动力机制提供有用信息。     

多应变参数维度的川滇应变率场构造及分析

针对当前主流单维度地应变分析方法难以全面反演地壳动态迁移及其趋势,无法精确反映应变与地震相关性的问题,该文提出利用多维参量解析法进行全方位地壳应变分析。利用2011—2014年GAMIT解算得到的高精度GNSS坐标时间序列经过模型化拟合得到的ITRF08框架下的川滇地区速度场,并去除欧亚板块欧拉矢量速度场进行Delaunay三角形构网,解算得到了川滇地区的主应变率场、最大剪切应变率场、面膨胀率场。研究结果表明,最大剪切应变率高值区域及面膨胀率梯度较大区域与地震的发生存在较强的相关性,地壳动态迁移趋势性体现比以往常规研究显著占优;多维参量解析法从更丰富的数据维度反演了川滇区域地壳活动状态。     

华北平原及其临区现今地壳形变特征

华北平原及其周缘地壳是我国境内西太平板块北西(NW)向挤压与青藏高原北东(NE)向扩张两大构造机制的交汇部位.首先基于研究区域的实测GPS速度场计算了研究区域无整体旋转速度场;然后采用基于球坐标的最小二乘配置模型整体解算了研究区域GPS应变场;最后利用震源机制解数据反演了区域地壳最大、最小主应力分布,据此研究区域地壳岩...     

广西区域现今地壳运动构造特性研究

利用多期GPS观测资料计算了广西区域ITRF2000框架下的三维速度场、主应变参数及区域参考框架下的三雏形变速率和形变运动趋势,研究了该区域现今地壳运动速度场及内部形变规律.结果表明,广西区域随同南华亚板块作SE-NW方向的逆时针运动,在ITRF2000框架下的东西向速率为29.3 mm/a,南北向速率为-13.4 mm/a,垂向平均速率为2.3 mm/a;区域内部现今地壳运动的形变量较大(约4 mm/a),主张应变率(5.48×10-9/a)大于主压应变率(3.70×10-9/a),地壳应变表现为拉张为主,主应变轴为N43.19°E.     

基于球面最小二乘配置的福建省地壳水平形变研究

利用GPS实测数据解算区域地壳应变率分布是现今地壳水平形变研究的一个重要手段。本文研究采用基于球坐标的最小二乘配置应变率计算公式,结合GPS实测速度场解算福建省东南沿海及其邻近区域应变率场。结果显示,福建东南沿海地壳形变主要受到来自印度板块与菲律宾板块对欧亚大陆的共同作用。区内主压应变率趋势强于主张应变率趋势。以九龙江断裂为界,以北地区地壳形变特征较为一致,断裂以南地区,自北东向西南,区域地壳形变逐渐变化,呈现离散化、多样化的特征。     

华北地区应变率及其精度评定

华北地区的形变信息较弱,GPS获得的地壳长趋势的构造变化信息是否可以反映华北地区的形变信息尚未有人讨论。本文利用多面函数双调和法对华北地区COMNOC的GPS速度场进行建模、滤波,计算了华北地区的应变率,进一步通过误差传播率评估了应变率的精度。综合分析表明,多面函数双调和法计算得到的应变率具有很高的精度,精度结果分布与实测数据相符,实测点越多的区域,应变率的精度越高。     

椭球坐标的多面函数法在区域地壳形变监测中的应用研究

利用多面函数法,在椭球坐标下建立求解GPS对地壳形变观测结果应变场的公式。利用交叉验证法,建立福建沿海地区的最优应变场求解模型。通过对以往研究结果的对比分析,认为基于椭球坐标的多面函数法解算区域地壳形变监测网的应变场方法,能更加精确地获取大范围内地壳形变的总体变化趋势,从而为区域地壳形变监测的特征及深部驱动机制研究提供参考。     

地壳运动动力响应模型构建研究

推导了弹塑性介质应力应变本构关系公式,用构建弹塑性动力有限元模型研究青藏高原地壳运动。计算得到青藏高原地壳运动、应变及应力状态,对比应力、应变集中区域与强震分布的关系。结果表明,大部分强震发生区域与文中模型计算得到的地壳应力、应变集中区域重合。     

利用GPS数据反演中国红河断裂带活动特性

为了研究中国红河断裂带近年的活动特性,利用块体模型对红河断裂带周围块体内1999-2014年的GPS水平速度场进行建模,反演得到块体的刚体旋转、内部应变率以及断层的滑动速率与三维闭锁程度。结果表明,考虑内部应变的块体模型可以显著提升速度场的拟合效果,反演得到的红河断裂带滑动速率与二维速度剖面的结果吻合较好。红河断裂带的闭锁程度大致呈现中段闭锁较强、南段与北段闭锁较弱的对称分布,南段、中段与北段在地表以下15 km深度范围内的断层闭锁程度分别约为0.34~0.52、0.67~0.75、0.26~0.53,右旋滑动亏损速率分别为1.7、3.0、1.4 mm/a。利用最小二乘配置方法计算了研究区域的应变场分布,发现红河断裂带从南至北由压缩转换为拉张,中段处于压缩与拉张的交界带,剪应变率低于南北两段,这可能是由于中段闭锁较强、断层错动量较小造成的。     

六盘山构造带应变积累特征及其变形机制研究

六盘山构造带位于青藏高原向中国大陆内部挤压扩展的最前缘部位,其东部是构造稳定的鄂尔多斯块体,西部是新生代强烈隆升与快速生长的青藏高原东北隅.论文在六盘山地区进行GNSS加密观测,结合已有观测数据,给出青藏高原东北隅高空间分辨率的三维 GNSS速度场,并分析形变场空间分布特征;研究GNSS应变率场计算方法,对方法的有效性和稳健性进行验证,解算不同空间尺度的应变率场;基于GNSS形变场聚类分析结果,结合研究区地震活动性和深浅地球物理资料,提出该区域改进的块体模型,探讨区域变形机制.论文研究内容与成果如下:(1)提出一种探测 GNSS 坐标时序中突跳的方法.     

汶川地震震后GNSS形变分析

采用国际通用高精度数据处理软件对1999—2015年汶川地震震后龙门山断裂两侧分布的109个GNSS连续站和区域站资料进行数据处理与分析,得到各测站点水平向坐标时间序列。考虑2013年芦山地震同震位移影响,通过时间序列分析,获取震后该区域109个测站在2010—2015年间累计震后形变场,断裂带上盘靠近震中的近场区域,水平向最大震后位移达到5~7 cm。基于震后黏弹性松弛模型,通过格网搜索,根据3种不同破裂模型分别反演龙门山断裂上盘中上地壳最佳弹性层厚度估值与下地壳/上地幔黏弹性层最佳黏滞系数,获取3种不同破裂模型在2010—2015年间震后形变观测值与模拟值分布。根据模型二反演得到的模型参数,推估汶川地震在未来几十年内对周边区域地壳形变影响,其中仅2018—2058年40年尺度累计震后位移最大能达到19 cm。     

Remote sensing study of granulitic terrain in parts of Gujarat and Rajasthan

The geology of northwestern part of Indian peninsula is considered to be important due to complete preservation of rocks from Archaean to Upper Proterozoic. Further, these rocks have served as ideal host of varieties of economic minerals. The present work is an attempt to study the structurally deformed granulitic terrain in parts of Gujarat and Rajasthan in light of remote sensing. The study area falls under Sirohi, Banas Kantha and Sabar Kantha districts of Rajasthan and Gujarat. Remote sensing technique is utilized for the understanding of structural geology and deciphering the shear pattern. The methods adopted in this study include generation of False Color Composite (FCC) of satellite data, interpretation of lineaments from FCC and study the drainage pattern, structural basin delineation, profiling, and field mapping. It is observed that the area has undergone extensive deformation. There are two major sets of lineaments interpreted in the granulitic terrain such as WNW-ESE and NE-SW directions. Majority of the WNW-ESE lineaments are brittle in nature and N-S, NE-SW trending lineaments are ductile in nature. Overall the study area bifurcated into seven structural basins comprises of basic granulites, calc granulites and pelitic granulites.     

红外热象仪在岩石力学遥感基础实验中的应用

在岩石力学性质实验中，使用ＡＧＡ红外热象仪观测到随岩石应力的增加，岩石表面红外辐射温度升高；由岩石破裂处观测到岩石内部增温一般在２—４℃。也观测到随应力变化，岩石红外辐射温度场的变化过程，即随岩石应力增加，在弹性形变期其表面红外辐射温度呈上升趋势，在塑性形变期呈下降趋势，之后岩石破裂。这是很有重要意义的一种物理现象。热象仪的观测结果为红外遥感观测地应力变化提供了理论依据。     

Geoinformatic Modeling of Groundwater Resource Mapping of Shear Zone Regions- A Case Study on Attur Valley,Tamil Nadu,India

The general tendency of mapping groundwater resource using remote sensing and Geographic Information System (GIS) techniques involve assigning higher weightage to geomorphology. But this cannot be used as a thumb rule everywhere, especially an area where many ductile and brittle zones are prevalent. The influence of texture and structure of sheared rocks might play a control over retaining and permitting groundwater to flow. Attur valley is characterized by the presence of many shear zones and faults and hence the rocks are highly fissile within the shear zones. The present study tries to establish a new ranking and weightage scheme and hence a new spatial model for groundwater resource mapping in shear zone area like Attur Valley. This spatial model can be verified with field data such as water level data, pump test and resistivity data.     

汶川地震GPS形变约束的破裂分段特征及滑移

为了解2008年汶川地震破裂分段特征及滑移,采用弹性位错模型和模拟退火算法,数值模拟汶川震区密集的GPS同震形变。结果表明,GPS同震形变场至少需要用铲状的映秀-北川五断裂加上灌县－江油断裂来模拟,该模型对GPS数据的符合程度与汶川地震滑动分布模型相当,基本反映了汶川地震破裂特征。映秀－北川断裂总长255~294km。南段以逆冲为主,分上下两层,最深达30km。中段右旋走滑和逆冲都很大,而北段以右旋走滑为主。映秀段地震周期最短为3000年。破裂上层深度14km可能是龙门山中央断裂的闭锁深度。汶川地震可能源于相邻块体的相对运动和挤压、深部滑脱或浅部闭锁,在薄弱构造处首先爆发地震。     

Geographically weighted elastic net logistic regression

This paper develops a localized approach to elastic net logistic regression, extending previous research describing a localized elastic net as an extension to a localized ridge regression or a localized lasso. All such models have the objective to capture data relationships that vary across space. Geographically weighted elastic net logistic regression is first evaluated through a simulation experiment and shown to provide a robust approach for local model selection and alleviating local collinearity, before application to two case studies: county-level voting patterns in the 2016 USA presidential election, examining the spatial structure of socio-economic factors associated with voting for Trump, and a species presence–absence data set linked to explanatory environmental and climatic factors at gridded locations covering mainland USA. The approach is compared with other logistic regressions. It improves prediction for the election case study only which exhibits much greater spatial heterogeneity in the binary response than the species case study. Model comparisons show that standard geographically weighted logistic regression over-estimated relationship non-stationarity because it fails to adequately deal with collinearity and model selection. Results are discussed in the context of predictor variable collinearity and selection and the heterogeneities that were observed. Ongoing work is investigating locally derived elastic net parameters.     

全球1°×1°海洋岩石圈有效弹性厚度模型

利用岩石圈挠曲均衡原理,联合海底地形模型和测高重力异常数据,采用滑动窗口导纳技术（moving window admittance technique,MWAT）计算了全球1°×1°海洋岩石圈有效弹性厚度模型。结果表明,海洋岩石圈有效弹性厚度总体较小,10 km以下区域约占70%,15 km以下约占85.4%,均值和标准差分别约为10 km和6.7 km。岩石圈有效弹性厚度20 km以上的区域主要位于海沟外隆地区,洋中脊岩石圈有效弹性厚度一般小于5 km;被动大陆边缘,如澳洲大陆南缘,岩石圈有效弹性厚度一般也较小;太平洋的海山密集分布地区,岩石圈有效弹性厚度一般为10~20 km。     

基于特征空间中类间可分性的层次型多类支撑向量机

针对支撑向量机的特点提出了一种特征空间中的类间可分性度量 ,并基于该度量通过聚类算法构造了二叉树和单层聚类两种层次型多类支撑向量机。通过多光谱遥感影像的分类实验证明了该可分性度量的有效性。     

将微椭对称体的弹性运动方程化算到球域上的一种新方法

研究微椭对称弹性地球模型运动方程的简化问题。将它们化算到了球域上，得到的方程等于球对称弹性地球模型的运动方程加上扁率改正项。