地壳应变速率与地震活动关系的研究——从地壳应变场探索强震活动的场源关系

通过研究应变积累速度（亦即地壳应变速率）与地震活动的关系,籍以探讨从地壳应变场中寻找近期强震危险区的方法。针对不同地区的地震活动水平特别是地震复发期的差异,丁国瑜（１９８４）指出,各地震区大震复发时间的差异主要取决于由大震孕育环境和构造物理条件所决定的构造活动速率（亦即应变累积速率）的差异。从近几年地震实况的初步（阶段性）检验看,应用大地测量中垂直形变速率梯度判定强震危险区,具有较好的效果和可喜的前景。作者从理论分析、实际资料对比及计算机模型研究等方面来讨论地壳应变速率与地震活动水平之间的关系,进而为场源关系研究中的“场中求源”的科学思路探索可能的技术途径,并讨论了从应变速率场中寻找强震危险区的方法。     

地壳极限应变与危险区强震发生的概率估计

本文在中国、日本与美国的破坏性地震极震区的地壳形变观测数据的基础上,用维布尔分布确定了适用于中国的地壳极限应变值为5.25×10~(-5)±2.27×10~(-5)。同时根据文献[2]所确定的17个一级危险区与6个二级危险区中各区的形变速度梯度值与历史地震活动资料,按维布尔分布确定了各危险区未来10—20年内发生强震的累积概率。研究结果表明,目前有二个地区累积概率已高达0.70以上,还有五个地区累积概率在0.30～0.70之间,同时对1989年山西大同-阳高地震与1990年青海共和-兴海地震进行了内符合检验,发现这两个地区到发震时的累积概率均超过了0.54,因而初步显示出本方法的有效性。     

地震前兆场源关系复杂性初探

在地震预报的实践过程中，我们深深的体会到地震前兆场源关系的深入了解是十分必要的。虽然地震预报是世界性的难题，但是，只要我们在实践的基础上，能从理论上对这一演化物理问题有逐渐深入的认识，在一定的条件下，对某些地震做出中期和短临预报是很有可能的。本文以共和地震为例，对地震前兆场源关系的复杂性进行了初步的分析研究。其结果认为，正确的认识场源关系，以场求源，以源推场，场源结合，跟踪短临异常是实现短临地震预报的前提和基础。     

上海及邻区的地壳形变速率与地震活动

对上海佘山地震台伸缩仪的数字记录资料进行去趋势以及地壳形变速率的分析表明：伸缩仪EW向在200l年5～7月存在破年变趋势异常，并且该测项的形变速率在2001年3～8月存在高于正常背景值的异常。结合GPS资料、应力场、地震活动性的情况分析后认为，佘山台的形变速率异常可反映上海及邻区应力场的部分信息，该信息对地震活动具有一定前兆意义。因此，应用形变数字化资料计算地壳形变速率，可作为对地层活动以及日常地震预测的一种分析方法。     

中国大陆地壳应变能密度年变化率图像与强震活动关系的初步探讨

以现代构造应力场和地壳运动的观测结果为约束条件,利用有限元方法计算了中国大陆地壳应变能密度年变化率,三维有限元模型采用粘弹性本构关系,包含了中国大陆主要活动断裂带,在青藏高原考虑了因高海拔地势蓄集的附加重力势能和地壳山根浮力作用。     

从土耳其地震看强震与活动断层的关系

在本文中，我们讨论了土耳其强震与活动断层的关系。结果表明，二者之间关系密切。因此，对活动断层进行更多、更深入的探测和研究，对地震预报和其它防震减灾工作是十分必要和有益的。     

地震视应变场的演化与强震发生地区的关系

根据中国的中强地震资料,初步研究了地震视应变场的时空演化特征与1955 年以来31次强震事件发生地区的关系．结果表明,在1～5年左右的时间范围内,地震视应变异常区与强震事件发生地区存在相当好的对应关系．应用地震视应变异常区预测强震发生地区的M值为0.458,预测强震发生地区的经验概率为0.625,具有比较好的预测效果．最后对所得到的主要结果进行了初步的讨论．     

利用GPS资料研究区域地壳应力场变化与地震活动关系h

推导了地球内应力场变化与地面位移场和重力变化的关系;讨论了利用地面位移变化速率来计算地球内应力场变化的边界元方法;最后,利用中国新疆伽师地区的GPS观测资料,对该地区地壳内的应力场变化进行了计算,并分析和讨论了该地区地壳内的局部应力场变化与地震活动和断层构造活动的关系．      

基于G-R关系的应变积累释放模型研究中国大陆强震的分区活动

针对过去应变积累释放曲线或模型存在的不足,根据G-R关系以及能量震级经验关系, 推导出一个相对独立的应变积累速率公式. 同时在活动地块假说基础上,选取了中国大陆地震活动较为典型的几个地块分区,在考虑历史地震目录完整性基础上,利用1970年以来的小震资料,计算了各地区6级以上地震的年均应变积累速率,从而给出各地震分区相对的地震活动水平;并将之用于改进后的模型,通过对各地震分区现今所处应变状态以及目前状态在其地震轮回活动中所处阶段的研究,探讨了各地震分区的未来地震形势.      

华北地区地震活动与地壳热结构关系研究

本文应用双差定位法对2009—2015年华北地区发生的地震进行了重新定位, 共得到6225次地震的精确定位结果. 结果显示, 重定位后的小震更加集中分布于断裂附近, 震源深度多为5—15 km. 利用基于三维分形磁化模型的中心点法获得了华北地区的居里点深度并计算了磁性层的平均地温梯度, 进而利用随温度变化的热导率一维稳态热传导方程获得了华北地区的地壳温度结构． 结果显示: ① 除张渤地震带中东部地区以外, 大多数地震均发生在地温梯度较小的地方; ② 1966年邢台M_S7.2地震和1976年唐山M_S7.8地震均发生在地温梯度较小的地方, 二者发生的温度约为200℃—300℃; ③ 大多数M≥2.0地震发生的温度为100℃—500℃, M≥4.0地震发生的温度多为200℃—400℃． 这些温度与实验室地壳岩石脆-塑性变形过渡区的温度测量值相当, 表明华北地区的地震多发生在地壳脆-塑性变形过渡区．      

中国大陆活动地块与强震活动关系

研究了中国大陆各Ⅰ级活动地块区强震活动特点, 包括强震活动的总体水平、地震应变能释放速率、震级频度关系、震源破裂特性和地震应力场特征等, 以及由GPS资料给出的各活动地块运动变形特征, 如各地块运动的速度、地块变形的应变速率、最大主压应变方向、地块运动变形中的张、压状态等. 在此基础上, 对中国陆区Ⅰ级活动地块区的强震活动特点和地壳运动变形性状进行对比研究, 给出各活动地块的构造动力环境及其运动变形的性状决定其地震活动的总体状况, 包括: 活动地块现今地壳运动变形的应变速率与地震应变能释放呈线性相关; 由震源机制给出的各活动地块的地震应力场与由GPS观测给出的现今地壳运动应变(应力)场的同一性, 以及震源破裂类型与地壳形变张、压状态的一致性等. 这些结果显示了中国大陆活动地块及其运动性状对强震孕育发生的控制作用.     

基于应变率场的全球地震活动特征模拟探索

提出利用全球应变率资料模拟全球地震活动特征的基本思想,并作了初步探索。利用GSRM的全球应变率场结果,初步设计了模拟全球地震活动时空分布特征的细胞自动机模型。该模型把地球考虑为一个自组织的整体系统,制定了细胞自动机的演化规则,获得了模拟的人工地震目录。初步的模拟结果基本反映了全球地震活动的主要分布特征,体现了全球构造活动强弱的主要格局,初步达到了利用GPS等实测资料计算的应变率作为细胞自动机网格状态及其改变量来模拟复杂的全球地震活动特征的实验目的。     

地震前兆场物理模式与前兆时空分布机制研究（三）──强震孕育时地震活动与地壳形变场异常及机制

从华北３７次Ｍ≥６．０地震前的地震活动图象异常，以及１９５４～１９９２年首都圈地壳形变图象研究中，提炼出强震前的异常特征；对强震前的地震活动图象异常与地壳形变异常进行对比分析．结果发现：①强震前出现地震活动的增强与地壳形变速率的增大；②震前数年环绕强震震中出现孕震空区与形变空区；③在图象动力学参数方面都表现出信息维的减小，表明地壳形变局部化随着时间而增加，是反映强震孕育阶段的重要现象和参量．最后，应用非均匀介质中非均匀坚固体孕震模式，对强震前地震活动图象与地壳形变图象异常物理机制给予了统一解释．     

基于应变率场的全球地震活动特征模拟探索

本文提出利用全球应变率资料模拟全球地震活动特征的基本思想, 并作了初步探索。 利用GSRM的全球应变率场结果, 初步设计了模拟全球地震活动时空分布特征的细胞自动机模型。 该模型把地球考虑为一个自组织的整体系统, 制定了细胞自动机的演化规则, 获得了模拟的人工地震目录。 初步的模拟结果基本反映了全球地震活动的主要分布特征, 体现了全球构造活动强弱的主要格局, 初步达到了利用GPS等实测资料计算的应变率作为细胞自动机网格状态及其改变量来模拟复杂的全球地震活动特征的实验目的。     

地壳垂直形变速率梯度,断层形变速率变化与强震危险区研究

应用最新的全国垂直变形速率图和各地区不同年代的形变图。编绘相应的形变速率梯度图，计算了若干跨断层测量台、点资料的低通滤波残差及其一阶和二阶差分。结合在相应空间和时间域内所发 生的强震，讨论了地壳形变与强震的关系，得到了一些有意的结果。