东亚北部地区现代板块构造的运动学分析

从原欧亚板块划出阿穆利亚微板块,并建立一个包括太平洋、北美、欧亚、鄂霍次克及菲律宾海等板块在内的６板块系统,利用地震滑移矢量,转换断层走向,洋中脊扩展速率,以及最新的ＧＰＳ观测资料,采用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ盒子法,反演得到该６板块系统的欧拉运动矢量．本文得到的有关欧拉矢量为：ＡＭ-ＥＵ（６０．４２°Ｎ,１２３．２５°Ｅ,０．０２５°／Ｍａ）,ＡＭ-ＯＫ（５３．２０°Ｎ,１４１．９５°Ｅ,０．４７６°／Ｍａ）以及ＡＭ-ＰＨ（５０．８４°Ｎ,１５８.１３°Ｅ,１.２０４°／Ｍａ）,ＡＭ－ＥＵ的欧拉运动极点位于贝加尔隆起的东北及斯塔诺夫山脉的西北,并给出在贝加尔隆起有０．４－０．７ｍｍ／ａ的扩张,与从地质学证据得到的估计结果一致;由ＡＭ－ＯＫ及ＡＭ－ＰＨ欧拉运动矢量可以分别得到日本海东缘的６-１５ｍｍ／ａ及日本南海地槽带的５１－６６ｍｍ／ａ收敛速率,与最新的ＧＰＳ观测结果并不一致．因此,东亚北部地区存在独立的南中国微板块及其它亚尺度的微板块,可以更好地描述该地区现今板块构造的运动规律．     

青海高原地震时空免疫性及分形特征

本文详细研究了一次地震发生后其继发地震的时空免疫性特征、研究结果表明，青海地震的免疫性特征是十分明显的，它对进一步认识地震发生的时空特征有着重要的意义。相邻两次地震的时间间隔，和空间距离ｄ的临界直线关系为ｄ∞τ（－１．０），其迁移速率ｖ的关系为ｖ∞τ（－２．０）。这也是齐夫（ｚｉｐｆ）法则所约定的分维值，十分类似于１／ｆ谱。我们形象的称ｄ∞τ（－１．０）分布是“随机音乐”；ｖ∞τ（－２．０）分布是“布朗音乐”。     

GEOSAT卫星的ERM测高数据处理与中国近海海平面

对ＧＥＯＳＡＴ测高卫星在中国近海区域（０°－３５°Ｎ,１０５°－１２７°Ｅ）以及１２７°－１３５°Ｅ内６个ＥＲＭ周期（１９８７年１月１日－４月１２日）的地球物理数据记录（ＧＤＲ）中的数据进行了编辑和预处理．根据卫星弧段的实际长度选取了混合轨道误差模型,并采用最小二乘技术对上升弧段与下降弧段交叠点处的不符值进行了平差计算．处理结果表明,所选用的方法可以大大地消除径向轨道误差的影响,使交叠点处的不符值由原来的５６ｃｍ（ＲＭＳ）降低到现在的２４ｃｍ（ＲＭＳ）在此基础上,构造出６个１°×１°的中国近海海平面及其平均海平面．该平面被称为＂测高大地水准面＂与美国Ｏｈｉｏ州立大学的ＯＳＵ９１Ａ重力场模型的大地水准面相比,两者具有同等量级的精度及一致的形态。     

中国东部大陆岩石层壳──幔结构比值R与动力学特征

根据前人和作者最新深部地球物理探测研究成果，完成了中国东部大陆（１０５°Ｅ以东）１°×１°壳－幔结构比值Ｒ（Ｒ＝Ｃ／Ｌ，Ｃ为地壳厚度，Ｌ为岩石层厚度）分布图的编绘．研究了Ｒ值分布与东部大陆岩石层分块、大地构造形态特征；Ｒ值分布与东部大陆地震活动的非均匀性特征；Ｒ值分布的动力学内涵．结果表明：１．Ｒ值等值线特征反映了岩石层块体划分、大地构造形态，Ｒ值特征与岩石层块体划分、大地构造形态有其深部成因上的联系；２．高Ｒ值区对应地震高活动区，因而Ｒ值可作为地震区划、地震危险性评定的定量指标，Ｒ值是地震活动的动力因子．     

中国大陆及其邻区岩石层挠曲强度变化和均衡补偿机制

利用中国大陆以及最近与俄罗斯拼接的中亚地区的布格重力和地形数据，采用响应函数和互相关函数技术，结合弹性板挠曲理论，研究了中国大陆及其邻近地区（２５°Ｎ－７０°Ｎ，５０°Ｅ－１４０°Ｅ）的岩石层强度，用现代均衡的观点探讨了研究区的均衡补偿机制．研究结果表明，整个中国大陆及其邻近地区的有效弹性厚度Ｔｅ值为３５ｋｍ．其中，青藏地区Ｔｅ值为８５ｋｍ．西伯利亚西部至乌拉尔Ｔｅ值为７５ｋｍ，天山、塔里木盆地Ｔｅ值为４０ｋｍ，帕米尔高原Ｔｅ值为２５ｋｍ左右，西伯利亚中部、蒙古以及中国东北北部Ｔｅ值为４０ｋｍ，华北Ｔｅ值为２５ｋｍ，华南Ｔｅ值为４０ｋｍ．均衡补偿对于波长大于几千米的地形负荷为局部补偿，对几百公里到１１００ｋｍ的地形负荷为局部补偿和岩石层强度所支持，短波长地形负荷基本上由岩石层强度所支持．     

亚洲MAGSAT卫星磁异常图

使用２０多万个ＭＡＧＳＡＴ卫星磁测数据，编绘亚洲卫星标量（△Ｆ）和矢量（△Ｘ，△ｙ，△Ｚ）磁异常图（２０°ｓ－６０°Ｎ，５０°Ｅ－１６０°Ｅ）．为了提取岩石层卫星磁异常，首先对ＭＡＧＳＡＴ卫星数据进行了筛选，然后进行主磁场、磁层场、电离层场和感应场改正，并消除虚假测点．将卫星数据分成黎明组、黄昏组和联合组，分别绘制相应的卫星磁异常图．根据１°×１°的网点值，用计算机编绘亚洲卫星磁异常图．初步分析了卫星磁异常与大地构造的关系．     

一种计算中小地震地震矩的简易方法

从Ｂ．Ａ．Ｂｏｌｔ博士得到一个关系式出发，采用一种新的量值转换方法，能够较方便地求得各中小地震的地震矩；并且利用江苏地区的ＤＤ－１地震仪的模拟记录资料，得到了江苏及其邻近地区１．０≤ＭＬ≤４．０的中小地震的地震矩Ｍ０（单位为１０＾０７Ｎ·ｍ）与震级ＭＬ的统计关系式：ｌｏｇＭ０＝（１．７６±０．１１）ＭＬ＋（１５．５９±０．２８）。     

由峰值速度估算地震应力降

根据Ｂｒｕｎｅ（１９７０）提出的震源位错模式，用发生在滇西地震实验场区鹤庆ＭＳ＝５．３中强地震的地震数字化监测资料，计算了Ｓ波谱，测定了鹤庆地震序列的震源参数．在此基础上研究了地面运动峰值速度参数（ｒ．ｖ）对地震应力降Δσ的依赖性．由地震标定关系给出（ｒ．ｖ）∝Δσ２／３，导出了用峰值速度参数求地震应力降的３个关系：ｌｇ（ｒ．ｖ）＝ｄ１＋（１／３）ｌｇＭ０＋（２／３）ｌｇΔσ；ｌｇ（ｒ．ｖ）＝ｄ２＋（１／３）ＭＬ＋（２／３）ｌｇΔσ；ｌｇΔσ＝－１．０＋１．５ｌｇ（ｒ．ｖ）．假定对大小地震的平均应力降取３．０ＭＰａ，由鹤庆地震序列的观测资料定出常数ｄ１＝－３．８８和ｄ２＝－０．３８．序列震源参数测定结果给出，地震矩为１０１１～１０１５Ｎ·ｍ，破裂半径ａ＝２００～６００ｍ．根据峰值速度测定的应力降Δσ＝０．１～１０ＭＰａ，平均为３．７ＭＰａ．用这些标度关系求出的应力降结果与Ｂｒｕｎｅ模式求应力降的结果比较一致．本文的研究结果还表明，地面运动峰值速度参数对地震应力降的依赖性比对地震矩的依赖性更强．     

美国新马德里地震带的震间应变积累

使用全球定位系统（ＧＰＳ）卫星接收仪在美国新马德里地震带重新测量了历史上的三角网，并据此估算了震间应变速率．使用的观测资料包括５０年代初期在这个地区２０多个测站上获取的三角测量数据，以及在这些测站上于１９９１年和１９９３年所取得的ＧＰＳ测量数据．在整个网内的平均应变速率为每年０．１４１±０．０２５微应变．最大主压缩轴方向为ＮＥ８９°±６°．这一实测平均应变速率的数量级与考古地震研究和地震活动速率关于大地震重复周期在新马德里地区大约为５００－１０００ａ的估计相吻合．在美国中部进行的原地应力测量指出，该地区的最大主任应力轴为ＮＥＥ向，本文关于最大主压缩轴方向的结果与此相－致．     

乌鲁木齐重力潮汐研究与震兆异常

利用Ｖｅｎｅｄｉｋｏｖ调和分析法分析了乌鲁木齐ＧＳ－１５－２１６重力仪１９９０～１９９３年的潮汐记录，得到了该地区的重力潮汐参量：δｏ１＝１．１５８２６±０．０００４９，Δｏ１＝０．１５±０．０２，δＭ２＝１．１６１０８±０．０００２２，ΔＭ２＝－０．３２±０．０１。主波Ｍ２和Ｏ１的结果与１９８０年中比协作时ＧＥＯ－０８４的观测结果一致，与Ｍｏｌｏｄｅｎｓｋｙ模型１值符合很好。不同时段得到的δ值和Δ值内符合精度高，表明乌鲁木齐地区重力场稳定，重力仪性能稳定，观测资料可用于检验地球模型、研究地球深部构造以及震源物理场。分析了和静东北两次５．２级地震前δＭ２值的短期前兆异常，确认从目前的重力潮汐观测中可以分辨出变化量大于１％的δ因子震兆异常．     

相控震源在矿产勘探中应用的数值模拟研究

为满足深部矿区精细勘探的需求,研究适于矿区的震源技术至关重要.在便携式电磁驱动可控震源应用于矿区勘探过程中,单电磁驱动可控震源和组合震源分辨率不高.本文基于相控震源技术,采用有限差分方法,对二维地下空间不同介质模型的波场传播及地面接收点的响应进行数值模拟.模拟中,震源分别使用单震源、延时时间为0 ms及1.33 ms的9单元相控源,介质模型采用均匀、水平层状、不规则矿区模型,得到如下结果:均匀介质下相控震源激励定向地震波,0 ms、1.33 ms延时参数下相控源激发固定方向地震波,方向分别为90°和70.4°;层状介质模型下,0 ms参数下相控源产生的垂向地震波方向不随介质变化,1.33 ms相控源激励的定向地震波在不同介质中仍然具有方向性,但随波速变化,地震波发生偏折,地震波主波束方向由70.4°,依次变为68.5°,66.0°,63.7°,61.1°;不规则矿区模型下,1.33 ms相控源激发的地震波在首层介质内传播方向为70.4°,围岩内为65.4°,矿体内为63.1°.在水平层状矿区介质结构下,与单震源相比,1.33 ms和0 ms相控源令接收点信噪比分别提高了14.1 dB和10.2 dB;在不规则矿区模型下,1.33 ms和0 ms相控源较单震源令接收点信噪比提高了18.9 dB和14.9 dB.由此得到如下结论:相控源在复杂介质模型下仍具有激发定向地震波的能力,尽管波束方向在不同介质内会发生偏折;在多种延时参数下,相控源都具有改善接收数据信噪比的能力.综上所述,相控震源技术能有效提高矿集区的数据采集质量.     

Shake table tests on clutter levels of typical medicine shelves and contents subjected to earthquakes

Overturned shelves and fallen objects scattered on floors are one of the most frequently observed forms of nonstructural damage after earthquakes. The term ‘clutter’ is adopted in this study to represent this type of damage. Clutter may cause obstructions and thus hinder the use of a room. Making a seismic evaluation of clutter is a daunting task, due to the diversity of the types of shelves and objects and the way the objects are stored. Nonetheless, in order to achieve performance‐based seismic evaluation, especially for critical facilities such as hospitals, it is reasonable to undertake the estimation of clutter when examining the association between the performance of structural and nonstructural elements. Of particular interest in this paper is clutter caused by objects stored on medicine shelves in pharmacies, which are one of the critical departments for delivering post‐earthquake emergency care. Shake table tests were conducted on three conventional types of medicine shelves. Sinusoidal waves and earthquake motions were input uniaxially. The results of the tests using the sinusoidal wave input indicated the relationship between the input excitation intensity and clutter level expressed in scattering distance from the front of the shelf. Tests using earthquake motion input were then conducted and the results were compared with those for sinusoidal waves. Based on a comparison of the results from these tests, criteria for the seismic evaluation of clutter caused by medicine shelves due to earthquakes were proposed. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

机载探地雷达数值模拟及逆时偏移成像

机载探地雷达可以用于人类无法到达的危险地区、植被严重覆盖的地下目标体探测,然而由于机载探地雷达的特殊性,影响机载探地雷达探测效果的因素包括天线的极化方向、天线的飞行高度以及地表粗糙度等.为了研究这些影响因素与探测效果之间的关系,用三维时间域有限差分模拟电磁波的传播过程,以沙漠地区地下空洞掩体的机载探地雷达探测为实例,分别模拟了不同天线极化方向、天线高度及地表粗糙度情况下的机载探地雷达剖面,分析了各因素对机载探地雷达探测地下空洞目标体的影响.天线极化方向与目标体走向垂直更有利于地下目标体探测;天线距离地表越近,可以获得更高分辨率的雷达剖面;沙漠地表起伏越大,雷达剖面中的散射杂波能量越强,浅部地下目标体信号容易被掩盖.为了消除起伏地形造成的散射杂波,提出用逆时偏移成像技术对共炮集机载探地雷达数据进行偏移成像,成像结果优于基尔霍夫偏移成像结果.     

北太平洋上空臭氧总量长期变化趋势及其影响因素分析

本文基于1979—2014年臭氧总量的卫星遥感数据,利用多元线性回归模型对臭氧总量数据序列进行模拟计算,考察了北太平洋上空臭氧总量长期变化趋势及其影响因素的作用.结果表明,北太平洋地区大气臭氧总量长期变化呈现减少趋势,但是减少速率随季节和纬度带表现出差异性,在各纬度带臭氧峰值季节臭氧下降趋势最为显著.在0°—15°N地区臭氧高值出现在夏秋季节并在8月达到峰值,峰值月份臭氧年均下降率约为0.2DU/a;15°—30°N亚热带地区臭氧高值出现在春夏季并在5月达到峰值,峰值月份臭氧年均下降速率约为0.22DU/a;而在30°—45°N中纬度地区臭氧高值出现在冬春季并在2月达到峰值,峰值月份臭氧年均下降率0.75DU/a.在臭氧分布年平均态基础上,影响臭氧总量分布变化的因素主要有臭氧损耗物质(EESC)、太阳辐射周期(Solar)、准两年振荡(QBO)和厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等.其中,EESC导致臭氧损耗效应随着纬度升高而增大,在从低到高的三个纬度带损耗最大值分别为11DU、16DU和66DU;Solar增强导致臭氧增加,在三个纬度带的增加效应最大值分别为16DU、17DU和19DU;QBO@10hPa和QBO@30hPa对臭氧影响幅度基本在±10DU内波动,只有QBO@10hPa对30°—45°N区域的影响作用达到14DU,值得注意的是QBO影响作用随着纬度变化存在相位差异,在0°—15°N区域臭氧变化与QBO呈现相同相位,而在15°—30°N和30°—45°N区域臭氧变化与QBO呈现相反相位;ENSO对各个纬度带臭氧影响幅度也在±10DU内,ENSO影响作用在不同纬度带也存在相位差异,臭氧总量变化在0°—15°N、15°—30°N区域与ENSO相位相反,在30°—45°N区域与ENSO相位一致.     

西太平洋板块俯冲运动与中国东北深震带

中国东北地区有一条震源深度达600公里的深震带,从震源剖面投影可以明显地看出,它是西太平洋板块俯冲的结果,俯冲的角度约为26°。 根据板块学说,建立了一个板块俯冲模型,主要考虑地幔物质和岩石层板块的热传导,计算了板块俯冲到一定深度时的温度分布。结果表明,西太平洋板块俯冲到中国东北地区深度达600公里时,其中心温度约为1200℃,仍比周围地幔物质的温度低得多,因而能产生弹性断裂,发生地震。 震源机制的结果表明,中国东北地区深震的主压应力轴方位为93°-113°,正好迎着板块俯冲的方向,仰角为27°-28°,与板块俯冲的角度大体一致。以上结果说明中国东北深震是西太平洋板块俯冲到中国东北大陆之下造成的。     

利用远震P波波形反演渤海地震的震源参数

本文研究用理论地震图反演地震震源参数的方法,利用16个WWSSN台记录的渤海地震（1969年7月18日,M=7.4）远震P波波形,用我们的反演方法重新测定了该地震的震源参数。文中以剪切位错源的理论地震图与实际观测记录波形的相关程度为判据,测得该地震的震源参数为:地震矩3.9×10²⁷达因·厘米;震源破裂持续时间6秒;位错面两个可能的选择解是:（1）θ_s=207°,δ=87°NW,λ=-159°,右旋;（2）θ_s=298.6°,δ=69°NE,λ=-3.6°,左旋。其中θ_S、δ、λ分别是震源位错面的方位角、倾角和错滑角;震源深度为25公里。数值运算的结果还表明,本文提供的测定震源参数的方法实际效能良好。 文中还与用P波初动符号方法测定的震源参数结果进行了对比分析。     

不同偏振方向的偶极子声源在HTI地层井孔中激发声场的实验研究

本文首先制作了TI地层模型井,对模型井的速度、密度等物理参数进行了测量,通过快速模拟退火算法得到了该介质的五个TI刚性系数,然后采用缩尺的偶极子探头在HTI地层井孔内进行超声测量实验模拟了实际的偶极子声波测井,并结合数值模拟的结果,研究了不同偏振方向的声源在HTI地层井孔中进行偶极子声波测井的响应特征.模拟结果表明,弯曲波的幅度和速度随声源的偏振方向不同而不同.正交分量的波形幅度在声源偏振方向平行或垂直于快横波面方位时最小,在与快横波面方位呈一定夹角时较大;同向分量波形幅度随声源的偏振方向的变化规律同正交分量相反.弯曲波速度在声源的偏振方向与快横波面方位的夹角小于30°或者大于60°时,分别接近于快弯曲波和慢弯曲波的速度,对于夹角的变化不敏感;当夹角在30°和60°之间时,弯曲波的速度对该夹角变化非常敏感,由接近快弯曲波速度快速变化到接近慢弯曲波速度.     

东营凹陷陡坡带油井前兆异常及其动力学成因讨论

分析了东营凹陷陡坡带断裂体系 ,研究了东营凹陷陡坡带油井前兆异常与地震活动的关系 ,探讨了油井前兆异常的动力学成因。孕震过程是应力场变化和调整的过程 ,应力场变化导致孔隙压力变化 ,使得油井产生前兆异常。特定的地质环境是油井前兆异常的基础 ,应力转化为孔隙压力是油井前兆异常的前提。油井前兆异常是正异常还是负异常 ,取决于油井所处的地质环境在孕震过程中地应力是增加还是减小 ,前兆异常幅度取决于孔隙压力的变化幅度     

COSEISMIC DISPLACEMENT AND FAULT SLIP OF THE MW6.1 NAPA EARTHQUAKE IN AMERICA REVEALED BY SENTINEL-1A INSAR DATA

We achieved the coseismic displacements of the Napa M_W6.1 earthquake located in California US occurring on 24 August 2014 by using InSAR data from the newly launched ESA's Sentinel-1A satellite. The 30m×30m ASTER GDEM was used to remove the terrain effect, and phase unwrapping method of branch-cut algorithm was adopted. In order to obtain a better coseismic displacement field, we also tested 90m×90m SRTM data to remove the terrain effect and Minimum Cost Flow algorithm to unwrap the phase. Results showed that the earthquake caused a significant ground displacement with maximum uplift and subsidence of 0.1m and -0.09m in the satellite light of sight(LOS). Based on the Sentinel-1A dataset and sensitivity based iterative fitting(SBIF) method of restrictive least-squares algorithm, we obtained coseismic fault slip distribution and part of the earthquake source parameters. Inversion results show that the strike angle is 341.3°, the dip angle is 80°, rupture is given right-lateral fault, average rake angle is -176.38°, and the maximum slip is ~0.8m at a depth of 4.43km. The accumulative seismic moment is up to 1.6×10¹⁸N·m, equivalent to a magnitude of M_W6.14.     

利用近场强震记录反演2016年日本熊本县地震震源破裂过程

2016年4月15日16时25分（UTC）,日本熊本县发生M_W7.1强烈地震,给当地人员、建筑及经济造成严重灾难和巨大损失.日本地震观测网F-net给出的震源机制解显示此次地震的震源位置为130.7630°E,32.7545°N,深度12.45 km,节面Ⅰ：走向N131°E、倾角53°、滑动角-7°;节面Ⅱ：走向N226°E、倾角84°、滑动角-142°.与此同时,余震的震中分布及其震源机制结果显示主震的震源机制在破裂过程中有可能发生了变化,单一的震源机制不足以充分解释观测数据.本文依据GNSS和InSAR地表形变反演结果为约束,并结合活动构造资料为参考,构建了震源机制变化的有限断层模型,采用水平层状介质模型,利用日本强震观测台网K-NET和KiK-net的近场加速度观测记录,通过多时间窗线性波形反演方法反演了此次地震的震源破裂过程.研究结果显示,这是一次沿Futagawa-Hinagu断层带发生的右旋走滑破裂事件,发震断层分为南北两段,其中北段走向N235°E、倾角60°,南段走向N205°E、倾角72°,断层深度范围和余震深度分布基本一致,断层面上滑动主要集中于断层北段,最大滑动量约7.9 m,整个断层的破裂过程持续约18 s,释放地震矩5.47×10¹⁹ N·m（M_W7.1）.