基于定点形变资料获取断裂浅层倾向和倾角的方法研究—以唐山台为例

本文利用唐山地震台1978—2016年跨断层定点形变资料探究唐山地震台所跨断层的浅层倾向和倾角。首先,对形变资料进行数字滤波处理,消除原始观测数据中的非构造信息;其次,对数据精度进行评价,得出1997—2016年滤波后的形变数据年累计残差普遍较小、精度较高;最后,采用精度较高的形变数据计算SE和NW两倾向不同倾角下基线与水准和的累计残差分布,进而获取断层的浅层倾向和倾角。结果显示,依据跨断层定点形变资料获得唐山地震台所跨断层的浅层倾向为SE,倾角为89°,该结果与前人探槽剖面中断层产状相一致,反映出本文提出的基于长期跨断层定点形变资料通过数字滤波、数据精度评价来获取断裂浅层倾向和倾角的方法具有可行性,但本文所得反演结果与唐山地震台目前采用的断层倾向NW、倾角72°存在一定偏差。      

唐山台跨断层形变速率阶段性变化及预报效能评估

采用启发式分割算法(BG算法)对唐山台跨断层形变观测时间序列进行均值突变检测。以此为基础,通过计算突变前后子序列均值变化量,探讨唐山台跨断层形变的阶段性变化特征。结合台站及其周围典型震例,分层次统计突变距离发震日的时间间隔,计算虚报率、漏报率和R值,并对唐山台跨断层形变的预报效能进行定量评估。结果显示,唐山台跨断层形变阶段性变化特征显著;各测项突变后对应发生地震的概率均不低于50%,突变距发震日的最短时间间隔自当天到2个月不等;水准的预报效能整体上略优于基线,而断层垂向分量和张压分量的预报效能整体上优于走滑分量。     

三维激光扫描仪在跨断层形变监测中的实验研究

三维激光扫描系统是集成了多种高新技术的非接触式主动测量方式的对地观测系统。该技术可一次性获取监视区域密集点云数据,将传统的以点代面的监测方法发展为地形、地物三维空间观测,既可进行区域微变形监测,亦可对兴趣点的变形进行监测。当前应用研究主要针对断层活动相关的构造地形、地貌展开,其在高精度跨断层形变测量领域应用较少。以唐山地震台跨断层形变观测场地为试验场地,检验该技术用于跨断层形变测量的可行性。经过多次实验,目前中短距离上可检测到毫米级的变化量。随着研究的不断深入,其在断层三维形变监测中有着很大的应用前景。     

唐山断裂现代活动性研究

利用1984～2008年唐山台跨断层基线和水准数据,分时段研究断层的运动特征,计算出唐山断裂水平形变、垂直形变特征及断层活动速率。求解断层及周边地区的的应变特征和主应变方向,研究唐山断裂的活动特征。探讨唐山断裂活动与地震活动的关系。     

基于断层形变协调比的断层形变分析

基于唐山台跨断层短基线和短水准观测结果,综合应用不同测段的数据组合,分析断层运动状态和测段组合之间的关系,进而计算断层形变协调比参数序列,分析其与区域中等以上地震之间的动力学关系,最后获得两点认识:(1)与断层走向呈不同夹角的测段组合会对认识断层活动特征状态产生影响,因此在台站资料许可的情况下,要尽可能选择不同的组合进行对比分析;同时也表明在建立跨断层观测时,要布置和断层走向呈不同夹角的测段,以便对断层状态做准确的判断.对唐山台的资料而言,据与断层走向夹角较小的两个测段所得结果相对更好,这可能和该断层以走滑为主、该区域应力状态以水平运动为主相关.(2)4个序列断层形变协调比的变化幅度虽然有较大差异,但其趋势特征基本一致,与正常背景有显著偏离的变化,且这种变化和唐山区域中等以上(M≥4.5)地震活动交替出现,且其间隔时间在2000年后逐渐加长.这可能反映了在20世纪80～90年代区域应力场还处于1976年唐山大地震后的恢复阶段,局部应力场状态在不断地调整和变化之中,而在2000年之后,区域应力状态逐步稳定.     

夏县地震台气氡、水氡测值一致性及干扰因素分析

为研究分析断层的逸出气氡与溶解水氡观测的一致性及干扰因素,选择夏县地震台断层逸出气氡与溶解水氡及气象三要素2015～2018年日值观测数据为研究对象,利用相关和回归分析等方法分析。结果表明:气温是夏县水氡、气氡年周期变化的主要影响因素;对剔除气温影响之后的水氡、气氡的回归残差进行一致性分析,表明两者观测结果并不一致,这对观测资料的认识与理解具有现实意义。     

川西地区长周期气温变化对跨断层位移观测的影响及芦山地震前的异常断层活动

2013年4月20日四川芦山M7.0级地震前2-3年,川西地区的跨断层位移出现群体性、准同步的异常趋势转折,但有些场地的辅助气温观测也呈现相似变化.为探寻这些趋势转折是否为热形变,本文基于鲜水河、安宁河-则木河、龙门山断裂带上的短基线、短水准及辅助气温观测数据,使用频谱分析及统计分析方法,研究跨断层位移与气温之间的关系,并利用主模式分析方法研究芦山地震前各断裂带的运动特征.结果显示：（1） 在大于2.63 a的周期上,短基线、短水准与气温的频率成分较为相似,它们之间为弱-中等强度的相关.（2） 气温变化不是芦山地震前跨断层位移发生趋势转折的主要影响因素.除个别场地外,长周期热形变在总的跨断层位移中所占比重较小,对其趋势变化的影响有限.（3） 主模式分析表明,2010年前后,鲜水河断裂带的左行走滑和张性运动有所减弱,安宁河-则木河、龙门山断裂带的张性运动也开始减弱（或者说压性增强）.这些变化特征可能反映了在这一时期巴颜喀拉块体SE-SEE向运动的加剧.     

丽江7.0级地震前后断层活动协调比及离散度分析

跨断层流动形变观测能直接反映观测场地所在断层的活动情况,张超等(1987)采用断层刚体模型推导了利用跨断层基线、水准测量数据计算断层的水平扭动和垂直位移公式,并且经公式推导分析得出计算结果对监测断层现今活动非常有利,张晶等对利用跨断层基线和水准测量资料推算断层活动参数公式进行了改进,采用断层三维立体模型计算了断层三维运动参数,并在此基础上提出了断层活动协调比的概念.     

利用GPS和InSAR数据反演2011年日本东北MW9.0地震断层的同震滑动分布

本文首先对Envisat/ASAR数据进行干涉处理, 获取2011年日本东北M_W9.0地震的地表InSAR同震形变场; 然后通过对InSAR同震形变数据重采样方法的深入分析, 选择条纹率法结合干涉图的空间相干性对InSAR同震形变数据进行重采样; 最后基于弹性半空间位错模型, 联合InSAR与GPS形变数据, 采用最小二乘法反演发震断层的滑动分布. 研究结果表明: 考虑相干性的条纹率重采样方法, 更适用于形变场中存在除断层外的有限边界、 且形变场范围较大的InSAR数据重采样处理; 断层滑动主要发生在地表以下50 km范围内, 最大滑动量为49.9 m, 矩张量为4.89×1022 N·m, 所对应的矩震级为M_W9.1, 与地震学反演的结果比较吻合.      

合肥地震台短水准异常与周边地震活动分析

以合肥地震台跨断层短水准数据,结合地区小震释放能量,分析历史测量资料在地震期间的变化,并研究辅助资料对测量资料的影响,得出:①降水可能造成敏感地块的断层形变异常,但在区域应力作用断层到一定强度时,断层形变异常仍具有一定前兆意义;②安徽地区小震释放能量与合肥地震台断层形变存在一定相关性,断层活动连续几个月持续拉张或挤压,...     

跨断层流动形变数据处理软件构建

由于跨断层流动形变数据具有特殊性,其数据处理均为用户自己编制软件进行处理,缺少涵盖跨断层流动形变数据日常处理方法软件。为此,本文基于Windows系统、使用C#语言、MySQL数据库开发研制日常跨断层流动形变数据处理软件,不仅可以存储管理监测场地监测数据,而且具有多种数据包括不等间隔数据预处理、数据处理以及图像与辅助信息编辑输出等功能。该软件将进一步推动跨断层流动形变数据在防震减灾工作中发挥作用。      

一种计算局部断层错动量的方法

通过跨断层形变测量,可以计算求得断层位移量。有多余观测数据时、可以采用测量相差法求得跨断层点位之间的相对位移量。但有时这样求出的各点位移量大小不一,甚至互相矛盾。本文试图提出一种方法,即利用跨断层测量成果,结合测量场地附近一定范围内的地     

四川省跨断层大地形变测量异常与地震

通过对全川跨断层大地形变测量台、点观测数据进行全面计算处理和分析，找出四川省地形变异常尤其是中、短期异常的若干特征及其与地震的关系。这对于今后的地震预报工作无疑具有实际意义。     

灰色关联分析在跨断层形变异常干扰因素评价中的应用

采用跨断层场地垂直形变观测数据和气象站气象数据等资料,利用灰色关联分析法构建了适于本类数据的灰色关联模型,对影响因素与形变值之间的关联度进行了研究,同时提出了一个关联度评价模型用于计算关联度阈值,将计算所得的关联度与阈值进行比较来筛选干扰因素。通过对窝子滩场地和大泉口场地计算的结果进行分析,结果表明该模型能在一定程度上定量确定干扰因素对形变的影响程度,可应用于跨断层监测场地的形变分析。     

阿克苏岩体断层形变观测影响因素分析

对阿克苏台岩体断层形变测量仪观测资料进行分析,雷电降雨、气温突变、气压变化会使观测数据发生畸变。雷电干扰在观测数据曲线上表现为台阶、脉冲,仪器故障和观测室架设其他仪器会造成观测数据产生较大幅度漂移,检修仪器和停电后恢复供电则导致数据曲线出现台阶和突跳变化。     

首都圈跨断层流动形变观测资料映震能力及场地监测能力分析

首都圈最早建立跨断层流动形变监测网始于20世纪60年代末,主要布设在北京周围广大地区,覆盖了主要活动断裂带.在过去的40多年里,首都圈地区及附近发生了多次强震,如1976年唐山7.8级、1989年大同6.1级和1998年张北6.2级地震等.本文首先对首都圈地区的跨断层流动形变观测资料进行了映震能力分析,然后探讨了监测场...     

大同市地裂缝三维断层形变测量值与辅助温度的相关分析

简要介绍同车公司地裂缝观测站情况,以2013年至2016年数字化改造后的观测数据为基础,结合仪器工作原理,分析三维断层形变测量仪测值与观测仪两端辅助温度测值的关系。结果表明,地裂缝三维断层形变观测中,垂直向DFG观测受地裂缝两端辅助温度影响较显著,地裂缝垂直形变变化是热形变效应和断层运动信息的综合反映。     

大灰厂断层形变测量结果的地质解译

对大灰厂断层形变测点的36年基线、水准观测资料进行了系统研究，将观测值的变化转换为断层的水平和垂直活动量，并从断层活动方式与所受压应力方向的关系研究了华北地区邢台一唐山地震时段和大同一张北地震时段，以及在八宝山断裂(大灰厂段)上显示的地震前后断层异常活动特征及相应的应力状态。认为对跨断层形变测量资料的分析研究不仅要通过一定的数学处理和统计学分析，更应当从断层活动方式及应力状态进行地质解译，以探索孕震过程中的断层活动信息。     

丹东四道沟跨断层水准观测的数据分析及构造意义

通过对丹东四道沟跨断层水准数据的分析,发现观测数据具有周期变化规律,将其和气温、降水等辅助观测数据进行相关性分析,并利用处理后的数据初步探讨与周边强震的对应关系以及尝试解释断裂构造的性质。结果显示:四道沟所处断裂呈右行走滑运动、顺时针转动。     

多因素形变异常诊断方法及其动力学来源分析

气温的升降会造成介质的热胀冷缩,含水量的补充蒸发会导致介质的膨胀收缩,在将这两种因素同时考虑的情况下,提出了基于跨断层短基线测量的形变异常诊断方法,并将其实践于唐山地震台4个测段的短基线观测。研究结果表明,基于短基线观测的形变响应比序列在保持总体趋势稳定变化的同时,在不同的时间出现了显著的幅度变化。经过进一步分析,观察到:① 对于同一测段,形变响应比变化与温度-降雨的变换系数γ有关,当γ过小或者过大时,序列会保持稳定,失去观测分析价值;② 形变响应比幅度变化的动力学来源可能是台站周边的地震,而且是台站东北方向50 km以内的M≥4.0地震。对于不同测段,形变响应比幅值变化与地震的相关性有所差异,其中垂直于断层测量方向的两个测段得到的形变相应比与地震的相关性最好,与断层斜交但近乎平行断层走向的测段次之,与断层斜交的测段相关性最差。