由km尺度的跨断层基线测量断层近场运动与变形——川滇块体东边界2个场地的初步实验

现行的基于数十至百m长的跨断层短基线的测量方法精度较高,但往往不能有效跨越大型活动断裂带进行观测;而GNSS目前受站点密度及观测精度所限,对断层近场尤其是运动速率偏低的断层开展形变观测的分辨率较差。基于上述现状,在川滇块体东边界构造带新布设2个实验场地,分别跨越则木河断裂大箐梁子段和昭通断裂的龙树分支进行测量。实验利用km尺度跨距的基线测量活动断裂带的近场运动与变形,获得3a的实验观测数据。文中首先介绍了场地选建、监测断裂、基线测量方法以及实验观测结果,然后利用测量资料,基于刚体、弹性和组合模型3种假设条件计算分析这2个场地的断层近场位移和应变。则木河断裂大箐梁子段在刚体模型下2盘近场平行断裂走向的位移分量在±3mm内波动,无明显趋势变化;垂直断裂走向的位移分量在2015—2016年持续下降,反映断裂呈横向水平压缩,累计降幅达6mm,但2017年出现近2mm的横向水平拉张;弹性模型下该断裂段的横向水平应变分量εy以挤压为主,年变化幅度接近1×10-5,另外2个应变分量均为10-6量级。昭通断裂龙树分支2盘近场的相对位移虽然变化较小,但表现出与该断裂地质活动一致的右旋走滑特征,位移速率约0.7mm/a;沿该分支断层走向的应变分量εx为挤压状态,量值不超过2×10-6;垂直断层走向的应变分量εy则以拉张为主。文中还讨论了应用组合模型的效果与问题。     

地壳形变测量用于地震预报的研究

本文给出一个用形变资料预报大陆地震的基本模式；①用大面积形变资料进行地震背景的，确定地震危险区，并综合各种手段对危险区震情的发展进行监测；②在重点监视区内布设形变监测台网，寻找形变敏感点，利用形变测量手段（如跨断层短水准。短基线测量手段等）捕捉中短期地震前兆信息，进行中短期震情预测，为短临形变监测手段提供依据。③建立固定形变监测台站进行连续形变的观测（如连通管、倾斜仪、伸缩仪、应变仪等），捕捉临震     

从跨断层短基线观测计算地应变的方法探讨——以唐山台地形变数据为例

跨断层测量是研究断层活动特征的重要手段之一.本文介绍了一种利用台站短基线观测,通过刚体模型、弹性体模型和组合模型确定断层或断裂带附近应变的方法,并以唐山地形变台资料为例进行对比分析.通过对比同时间段的位移和应变时间序列的变化幅度和趋势特征,认为组合模型更符合实际情况.同时,分析了多条测段不同组合情况下的模型计算结果,探讨了跨断层观测资料与区域GPS数据计算结果之间差异的原因.并提出了基线过渡桩更可能位于断层东侧的认识.     

气温变化对唐山地震台跨断层形变观测的影响

利用三维热一弹性模型有限元方法,模拟了唐山地震台及其周边地区在地表温度呈不同幅度的周期性变化的情况下,对台站短基线观测的影响,并对由于地表温度变化产生的应变进行了估算.计算结果表明,由于温度差异造成的观测桩距离的年变化幅度达到2mm左右,这与目前台站观测数据的年变化幅度基本一致,表明台站观测数据包含了温度的重要影响.另外,台站各基线桩的位移序列相对于温度变化滞后了1 ～1.5个月的时间.同时发现,台站短基线各测段的实际观测数据存在着同步的趋势性变化,这不是稳定年变化的温度变化能解释的,因此这种趋势变化可能与局部应力场调整或者断层活动有关.     

短基线光纤应变仪的研制

<正>形变观测是地震前兆观测的重要手段,形变观测仪器的性能直接决定地震前兆观测资料的质量。传统的胴体长基线形变仪对安装环境要求高、工程造价高,抗环境干扰能力差。减小伸缩仪的基线长度,实现仪器的小型化有助于地震应急快速布设,开展多方位应变观测(例如,垂直分量),也可降低胴体开凿成本,并提高仪器的维护性。鉴于此,国内地震系统已经开始研制短基线/超短基线伸缩仪的研制。光纤地震     

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。      

DiNi-11数字水准仪在断层形变台站测量中的应用

电子自动数字化水准仪已进入市场 ,并将作为光学水准仪的替代产品被广泛应用。中国地震局在“九五”规划期间 ,为形变台站等有关单位的水准测量配备了一批 Di Ni-1 1数字水准仪。安徽合肥形变台自 2 0 0 0年 1月 1日起正式投入观测。执行“大地形变台站测量规范” (短水准测量 )及“使用电子水准仪的规范中有关条款和附录要求的变化情况”的规定要求 ,分析处理了 1年的观测资料 ,对 Di Ni-1 1数字水准仪的性能和适合台站定点水准测量的工作方法、操作规程进行了分析讨论 ,研究探讨了该仪器用于定点短水准测量的观测精度及测量误差。1　 Di…     

川西跨断层测量资料处理及中短期地震前兆异常指标

跨断层形变测量是在现今构造活动强烈的活断层主断面上进行的动态测量。鲜水河断裂、安宁河—则木河断裂及龙门山断裂是川西现今构造活动较强的断层。近２０多年来,四川省地震局地震测量队在上述断裂上陆续布设了短水准、短基线、蠕变仪等测量手段,并取得了大量测量资料...     

基于GNSS和定点形变观测分析日本Mw 9.0地震对黑龙江地区地壳形变的影响

结合GNSS和黑龙江地区定点形变观测,分析日本2011年3月11日Mw9.0地震对黑龙江地区地壳形变的影响.结果显示:日本Mw9.0地震引起哈尔滨站、绥阳站震后2年内运动速率明显增加(哈尔滨站增大4 mm/a,绥阳站速率增大6 mm/a);定点形变与GPS观测到的同震效应至少在4个台站多种仪器均具有较好的一致性;日本Mw 9.0地震不仅引起区域水平向应变变化,对垂直向也产生一定影响;长基线变化反映出日本Mw9.0地震引起的大空间尺度应变变化与黑龙江地区长期构造应力场背景一致,该地震对黑龙江地区地表应变积累可能有增强影响.     

北京及其晋冀交界地区现代构造活动和形变场特征

综合近期垂直形变、部分地区水平形变以及跨断裂的测量资料,说明北京及其晋冀交界地区区域应力场以北西—北北西为主张应力和北东—北东东为主压应力方向,并有深部构造的上拱作用,在几种力的联合作用下,燕山折断带山区继续抬升,断陷盆地和北京平原相对下降,区内大部分北东向断裂表现为张扭性,北西向具有反扭特征。短基线资料表明近期水平形变大于垂直形变,张应变大于压应变。上述地区大致位于北纬39°40′—40°50′、东经176°50′—113°10′,包括北京及其西北部分的一系列盆地,直至晋冀交界地区。这个地区从1969年以来,被有些单位列为可能发生强震的危险区,其中地壳形变手段即是划分该危险区的依据之一。     

红河断裂带中、越现代形变监测对比研究综述

利用现今大地形变测量资料,可分析研究得到现今地壳形变特征.大地形变场的建立,主要以精密水准测量监测大地区域垂直形变,以地面激光测距监测大地水平形变,以短基线、短水准测量等方法对断层活动性进行定点观测研究.20世纪90年代以后比较流行用GPS监测场区现代构造运动及断裂的地壳形变.本文主要通过分析对比中、越红河断裂带及其相邻地区的现代形变监测资料,得出现今红河断裂的形变特征.     

西北地区测距网系统误差分析

近年来,通过对布设在陕甘宁地区水平形变网中,在测角、激光测距及基线量边观测资料的对比分析,发现水平形变测量中不同的施测方法所得结果有明显差异,其中激光测距和基线量边这两种独立测距方法之间的差异尤为显著。本文用RM—Ⅲ型距仪在西北地区8个水平网的资料,以数理统计方法,就下列问题进行探讨。 1)RM—Ⅲ测距仪所测边长是否存在有比较显著的系统误差;2)若存在,这种系统误差的变化规律及表现形式如何?     

丰台地震台和房山地震台三维形变观测数据对比分析

丰台地震台和房山地震台数字化三维形变观测曲线均有年变化,但年变化相反,可能与两台站分别位于八宝山内支、外支断裂带有关,且主要由于内支断裂和外支断裂结构的不同引起,断层的不同结构及力学性质,决定了两个台站三维形变观测资料的变化规律不一致。     

不同类型洞体应变仪的观测差异性分析

运用SPSS中聚类及PCA方法对湖北省7个台站三类基线(石英管、铟钢棒、铟钢管)洞体应变观测记录进行相关统计分析,归纳总结其潮汐参数变化特征差异,并针对观测中自然环境因素影响进行定量分析。结果显示:(1)三类基线中,铟钢棒类M2波潮汐因子、中误差及M1波相对噪声水平较低,铟钢棒管年均漂移量最小;(2)自然环境因素(气压、降水、雷雨、温度)对湖北地区洞体应变观测影响较为显著,等量气压影响下应变量最小的为铟钢管型,等量温度影响下应变量最小的为铟钢棒型。     

山西形变台网映震能力分析

山西省形变测量台网分定点和流动观测2种,台站定点水准测量有大同、代县、太原、临汾台;流动水准测量10处,自北向南为怀仁小磨、应县大石口、浑源下达枝、原平停旨头、定襄眉音口、茶房口、临汾峪里、洪洞广胜寺、夏县南山底和永济风柏峪测线.这些测线均位于主干断裂上.定点形变台站有太原(倾斜、水管)、临汾、昔阳、离石(石英摆、金属摆)、定襄、长凝台及侯马数字化形变台(水管仪、伸缩仪).     

羊坪水库蓄放水量变化对永胜地震台形变观测的影响

永胜地震台形变观测资料存在年变现象,为分析年变影响因素,基于该台形变观测数据,与台站东北方向的羊坪水库蓄放水数据进行相关性分析,结果表明,永胜地震台形变观测资料(除分量应变外)的年变形态,主要由羊坪水库的蓄、放水引起。     

芦山MS7.0地震前远、 近场形变 时空演化特征研究

应用芦山M_S7.0地震震中附近跨断层及连续形变观测资料, 分析了芦山地震前不同阶段地形变变化的特点, 讨论了震中附近区域异常时空演化过程. 结果表明: ① 自2013年1月起, 沿鲜水河断裂带一些跨断层基线观测到显著的加速转折变化, 沿安宁河、 则木河断裂带个别场地的跨断层水准基线, 2010年以来出现的巨幅异常等是突出的场兆变化; 沿龙门山断裂带一些水准观测在汶川M_S8.0地震后持续的调整变化具有近震源区变形特征. ② 鲜水河、 龙门山和安宁河3条主要断裂围成的三叉口地区, 地倾斜、 应变、 重力及断层水准和蠕变观测临震前均未有显著的异常变化, GPS水平、 垂直位移年速率最小, 该地区是形变变化或形变异常分布的“空区”. ③ 在对近场与远场多种连续形变数据通过傅里叶变换提取年周期成分后发现, 临震前2—3年近震源区域的地倾斜、 重力年变化幅度不是增大, 而是减小. 芦山M_S7.0地震前观测到的形变前兆现象特征与汶川M_S8.0地震等震前的前兆现象较为接近. 因此, 芦山地震前近震源区及外围形变异常分布特征不是个别的现象.      

利用跨断层形变资料研究近期唐山断裂活动性

采用1999年1月～2012年9月唐山台跨断层基线和水准数据资料,计算出唐山断裂水平和垂直形变及断层活动速率.并求解了唐山台站的应变特征和主应变方向,研究了唐山断裂的活动特征,并探讨了唐山断裂活动与地震活动的关系.结果表明,较远区域的大震和本地区中强地震对唐山断裂的水平向张压运动和垂向运动都可能有一定的影响.2003年可能是唐山断裂周边应力场发生较大改变的一年.     

地温、气温、气压对精河台水平摆观测的影响

形变台站观测的目标值是地球内力所导致的形变变化。由于形变台站建立在地壳表层,不可避免地要受到各种因素的影响,这也就意味着在观测值序列中不同程度上包含了来自地球外部的信息。为了更好地研究精河台水平摆观测数据中所包含的地球内力所导致的形变,本文分析了地温、气温、气压对精河台水平摆观测值的影响。结果表明,(1)地温和气温是影响精河台水平摆观测值序列年变化的主要因素,其间具有准线性关系;(2)通过直线拟合去掉趋势性变化之后,观测值与气象因素的线性相关性明显增强,说明观测值序列的趋势变化不是气象因素造成的。     

跨断层形变测量场地图形分析及设计

在分析了青藏体北缘跨以形变测量场地图形状态的基础上,论述了进行优化设计的必要性及新的图形设计的主要内容：（１）以ＧＰＳ控制整个断裂、以水冷、测距、基线、重力等测量手段监测各个场地测点形成的三维地形物重力变化信息;（２）断层水准、重力按新的标石裂线阵设;（３）断层水平形变可根据运动状态的不同,按“走滑型”和“倾滑型”布设;（４）场地水冷、重力定期水准、重力联测,场地水平没距网定期与区域ＧＰＳ网联测,