地壳垂直形变基本场、增量场及其与地震形变关系的探讨

根据华北北部地区（大首都圈）地壳垂直形变场的时空特征及其与地震发生的关系，提出了地壳垂直形变基本场和增量场的概念。理论分析与实际结果表明，这对于深入探索地震形变前兆，弄清孕震机制并进入量化，细化都将起着积极的作用     

汶川Ms8.0地震前的区域垂直形变背景

根据1951年以来的水准观测资料和1999—2007年的GPS观测资料计算得到的地壳垂直形变速率,研究了青藏块体和华南块体不同时间段的垂直形变特征,以及形变与汶川8.0级地震孕育发生的关系。结果显示,汶川8.0级地震发生在垂直形变强烈上升区的形变速率梯度带上;大震孕育过程的应变能积累与印度板块-欧亚板块相互碰撞有关;与位于两个板块碰撞前缘的青藏块体在南北向强烈挤压,形成垂直方向隆升,物质向东和东南迁移过程相联系。     

苏皖地区现今地壳垂直形变研究

收集苏皖地区1980年、2005年和2015年精密水准观测资料,整体平差获得区域长时间尺度的垂直形变速率场图像,对区域形变趋势特征给出定量和定性描述并作出合理的解释。结合前人对苏皖地区的研究成果,探讨分析区域现今地壳形变特征与区域地震活动性、动力机制之间的关系,为区域地震危险性判定和动力学研究提供一定的基础资料。     

地壳垂直形变散度场特征及其物理意义探讨

推导了用富里叶级数表示的地壳垂直形变场所产生的散度场公式。对华北地区３０多年的资料及河西地区近期资料进行了计算，绘制出各时间段的散度等值线图，并对该区地震活动的散度场背景进行了分析研究，得到如下认识：①在散度图象中正源区和负源区之间通常有散度密集带，零散度线恰好位于散度密集带；②散度密集带和地壳厚度变异带在分布上呈现一致性，且在多数情况下二者方向一致；③中强地震通常发生在地壳垂直形变散度场的零散度区，这里是地壳隆起和沉降的交汇部位；④地壳垂直形变散度场图象和地壳深部构造图象有一定的相似性     

甘宁青地区现今构造形变异常与地震

通过对甘宁青地区大地垂直形变，断层形变和GPS水平形变测量资料的处理分析。结合地质构造和有形变资料积累以来本区域多次中，强地震活动，对本区现今构造形变异常与中强以上地震蕴育的一些特征进行了初步研究和探讨。结果表明：（1）甘宁青监测区主要断裂附近构造形变相对强烈；垂直差异运动强度和变形态势随时间演变，水平运动变形呈明显的挤压走滑特征。（2）本区构造形变与地震蕴育的主控应力来自青藏块体持续NE向挤压运动；构造形变和地震活动的时空分布演化与块体活动及区域构造应力场动态演化密切相关。（3）区域构造块体边界地带出现的异常隆起与高梯度形变带及显著的断层形变异常，是蕴育中，强震的标志，但地震并不一定发生在幅度最大的部位，而往往发生在断层形变异常呈现“趋势积累－加速－转折”变化特征的地段及附近，在此基础上，对研究区强震危险性进行了初步预测。     

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。     

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。     

1988年澜沧—耿马地震大地形变特征

1988年11月6日发生在云南省澜沧—耿马地区的两次强烈地震,其构造分型属雁列地震。7.6级地震的地表形变带呈“入”字形展布;7.2级地震的地表形变带反映单一发震构造特征。根据大地水平形变资料,主压应变轴为北东方向,地表形变带上存在明显的水平剪切错动;根据大地垂直形变资料,地表形变带无垂直向弹性差异形变,仅表现出一种重力堑的作用。本次地震序列所反映出来的大地形变基本特征与中国历次大陆地震相同。     

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     

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。     

山东地区近期垂直形变场精细特征分析

利用山东地区38个GNSS基准站2011～2016年连续6a的观测数据,对山东地区地壳垂向形变场特征进行系统分析。结果表明,山东地区地壳垂向形变具有明显的差异性,形变量最大的区域为山东西南部地区,形变速率约为-24.0mm/a;西北部地区形变速率较大,为-15.0mm/a;东南部以及沿海地区沉降速率较小,为-0.5～3.0mm/a;而在中部地区(泰山山脉)呈隆升趋势,形变速率为0.3～5.0mm/a。     

鄂尔多斯地块周缘垂直形变场负位错反演与应变积累研究

利用鄂尔多斯地块及其周缘1970～2014年的垂直形变速率场资料,借助负位错反演研究该区域长期应变积累。结果表明,地块东北缘山西断陷带中北段年均能量积累增量、剪应力强度都较高,西南缘六盘山断裂与渭河断裂西段次之;山西断陷带中南段至晋陕交界处年均剪应力强度较高且显示一定程度的能量积累;西秦岭构造区尤其西秦岭北缘断裂西段、晋冀蒙交界区也反映一定程度的能量积累特性。     

中国大陆地壳垂直运动高梯度区与强震危险区发震概率估计

概述了中国大陆地壳垂直形变速率梯度的分布特征，统计了１９６０～１９９３年间大陆Ｍ≥６．０级地震与高梯度区的对应关系．从构造物理的角度论证了形变速率高梯度区是未来可能的强震危险区，采用贝叶斯公式估算了主要地震危险区的发震概率。     

晋冀蒙地区的垂直形变特征

基于1998、2006和2013年3期水准复测资料,平差计算得到1998~2006年和2006~2013年的垂直形变速率及其垂直形变速率梯度。根据计算结果研究晋冀蒙地区的地壳垂直形变运动趋势以及主要断裂带的活动性,分析区域垂直形变速率和垂直形变速率梯度的演变。结果揭示出吕梁山地块后一时段上升速率增加、太行山地块由前一时段上升变为后一时段下降、盆地地带变化复杂的垂直形变态势。     

汶川Ms8.0地震前后青藏块体东北缘的垂直形变

利用区域水准、跨断裂水准资料,分析了2008年汶川8.0级地震前后青藏块体东北缘地壳垂直形变。结果表明：震前近10年,垂直形变具有明显的区域性和差异化特征。其中,祁连 河西地区垂直形变主要反映祁连山下沉、河西走廊相对抬升的逆继承性运动;西吉、海原、固原地区构造运动相对平稳;兰州、天水、漳县 武都以西的岷山隆起抬升速率明显增大并伴有形变高梯度带。这主要反映了震前青藏高原北向推挤作用相对减弱,东向挤压作用明显增强;震后,2008年8—10月的观测显示,垂直形变出现反向大幅变化;2006—2008年岷山隆起区相对临夏呈现逆继承性的快速下沉,反映由于地震的发生,导致青藏高原东向挤压运动减弱;2010年的监测表明,垂直形变幅度减小,2008—2010年合作相对临夏仍呈现反向下沉,但差异运动明显减弱,显示当前包括岷山隆起在内的区域构造活动已基本趋于稳定。     

地震前后垂直形变场动态演化的量化指标

提出一种表达垂直形变场动态演化过程的量化指标——区域应变率、应变集中度。在此基础上，对南北地震带各水准监测区近30年的垂直形变资料进行了实际计算．并结合具体震例进行了对比研究。结果表明：量化指标在一定程度上能够反映地震前后形变场的动态演化过程和地壳运动状态，对地震的中长期预报有一定的积极意义。     

2022年门源6.9级地震的GPS形变特征

利用1999～2021年的GPS观测资料研究2022年门源6.9级地震震中附近区域的地壳形变特征。速度场在祁连山-海原地震带两侧呈现出明显的“南大北小”特性。发震断层速度剖面结果显示,断层两侧挤压速率为3.1 mm/a,走滑速率为3.9 mm/a,这与走滑为主的震源机制解一致。门源地震位于主应变率场和面膨胀率场高值区向低值区过渡的梯度带上,发生在最大剪应变率场和应变率第二张量不变量高值区边缘地区。同震库仑应力触发了大部分的余震,对冷龙岭断裂到海原断裂的地区有一定的应力加载作用。综合地壳形变特征和库仑应力等分析结果认为,冷龙岭断裂到海原断裂地区的地震危险性有所提高。     

北天山山前地带垂直形变特征及其与地震的关系

根据垂直形变资料分析，北天山山前地带的垂直形变具有继承性运动特征，天山山体继续上升，盆地继续下降，在空间上具有统一性，在时间上具有同步性。１９８０年天山北缘石河子南５．８级地震，震前的正向加速形变转为反向形变，为预报北天山地震带的强震提供了时间依据；反向形变异常最大的地段，是未来发生强震的可能地点。     

四川断层活动性分析及汶川、芦山地震活动关联性研究

基于龙门山、鲜水河、安宁河-则木河断裂带上跨断层水准资料,计算不同场地年均形变速率和断层垂直形变累积率,分析断层年变速率和Dc空间分布等值线变化,揭示汶川地震前后断层活动规律、区域应变、应力场的能力聚集程度,进而探讨汶川、芦山两次地震的关联性。结果显示：1）汶川地震的发生明显加剧了龙门山断裂带中南段的断层活动性,年均形变速率由震前<1 mm/a,到震后最大达10.01 mm/a;汶川地震的发生对安宁河-则木河断裂带上的汤家坪、西昌场地影响较大,年变速率显著增加,断层活动性得到加强;2）汶川地震发生前,龙门山断裂东北段存在Dc高值区,随后Dc值逐渐减小,汶川地震的发生存在一定的应力累积背景;汶川地震发生后明显改变了整个龙门山断裂带的Dc空间分布,加速形成围绕双河场地的Dc高值环绕区,而芦山地震的震中位置位于高值与低值交界区域,空间差异较为显著。     

张北6.2级地震的断层形变速率异常

利用北京地区 1994～ 2 0 0 0年的跨断层形变资料 ,研究了张北地震的形变前兆规律。以形变速率值和基准值之比作为异常参数 ,定量分析了北京地区 1995～ 1999年的异常及其与本区及邻区中强地震的关系。结果表明 ,异常出现后的 0 .5～ 1年内 ,都有中强震发生 ,而在 1997～1998年近 2年内异常数都超过 6次 ,其间即发生了张北 6 .2级地震 ( 1998年 1月 )