以GPS资料研究中国南北地震带深部构造应力场变化特征

本文利用中国南北地震带2004-2007年间观测的239个GPS站数据,对中国南北地震带地壳内15km深处的最大主应力和最大剪应力进行了计算分析,并将计算结果与同期发生在中国南北地震带的地震活动进行了对比分析,结果表明观测同期发生的中强震大都位于应力变化大并且有深大断裂的地区,汶川地震进一步说明,四川地区地壳内的局部应力场变化与最大剪应力变化在空间分布上与强震活动区域存在较好的一致性。     

汶川地震震后GNSS形变分析

采用国际通用高精度数据处理软件对1999—2015年汶川地震震后龙门山断裂两侧分布的109个GNSS连续站和区域站资料进行数据处理与分析,得到各测站点水平向坐标时间序列。考虑2013年芦山地震同震位移影响,通过时间序列分析,获取震后该区域109个测站在2010—2015年间累计震后形变场,断裂带上盘靠近震中的近场区域,水平向最大震后位移达到5~7 cm。基于震后黏弹性松弛模型,通过格网搜索,根据3种不同破裂模型分别反演龙门山断裂上盘中上地壳最佳弹性层厚度估值与下地壳/上地幔黏弹性层最佳黏滞系数,获取3种不同破裂模型在2010—2015年间震后形变观测值与模拟值分布。根据模型二反演得到的模型参数,推估汶川地震在未来几十年内对周边区域地壳形变影响,其中仅2018—2058年40年尺度累计震后位移最大能达到19 cm。     

珠峰及周边地区强震影响垂直形变特征研究

2015年尼泊尔地震对珠穆朗玛峰高程的影响,近年一直受到全世界关注。2020年珠穆朗玛峰高程测量在珠穆朗玛峰及周边地区布设了高精度的全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)形变监测网,收集了1999—2020年跨喜马拉雅山脉的32个连续运行参考站(continuously operating reference stations, CORS)的GNSS连续观测数据。利用GNSS数据监测了珠穆朗玛峰周边地区地壳三维形变特征,定量获取了2015年尼泊尔强震对珠穆朗玛峰周边CORS同震位移,以及地震对区域地壳三维形变长期趋势的影响,特别是对该地区垂直形变的影响。研究结果表明,该区域地壳垂直形变由南至北跨喜马拉雅山脉呈明显的阶梯型分布特征;震后印度板块与欧亚板块存在加速汇聚趋势,导致震后地壳隆升速率同步增大。     

多应变参数维度的川滇应变率场构造及分析

针对当前主流单维度地应变分析方法难以全面反演地壳动态迁移及其趋势,无法精确反映应变与地震相关性的问题,该文提出利用多维参量解析法进行全方位地壳应变分析。利用2011—2014年GAMIT解算得到的高精度GNSS坐标时间序列经过模型化拟合得到的ITRF08框架下的川滇地区速度场,并去除欧亚板块欧拉矢量速度场进行Delaunay三角形构网,解算得到了川滇地区的主应变率场、最大剪切应变率场、面膨胀率场。研究结果表明,最大剪切应变率高值区域及面膨胀率梯度较大区域与地震的发生存在较强的相关性,地壳动态迁移趋势性体现比以往常规研究显著占优;多维参量解析法从更丰富的数据维度反演了川滇区域地壳活动状态。     

昆仑8.1级地震对青藏块体东北缘地壳水平运动的影响初探

为了探讨昆仑8.1级地震引起的同震形变是否影响了青藏块体东北缘的地壳水平运动,以震后GPS观测资料为数据源,依Okada位错模型原理,计算了地震引起的同震水平位移场,分析了地震对区域地壳水平运动的影响。结果表明:垂直于断层沿震中方向的GPS点受地震影响大,远离断层的测点的同震位移受断层位错的影响小。     

基于旋转模型的青藏高原重力变化研究

用数值模拟方法研究了地壳旋转运动与空间重力变化的关系,得出地壳划分的长方体的旋转运动引起的重力变化呈中心对称分布。青藏高原地区的研究资料表明,该区域绕青藏高原东构造存在顺时针旋转运动。文中结合该地区的数字高程以及GPS观测速率数据,计算了青藏高原块体旋转运动引起的重力变化,并与GRACE卫星重力观测结果进行了对比分析。     

芦山地震前后川滇地区地壳水平形变特征研究

为获取芦山地震前后川滇地区地壳的形变特征,利用陆态网2009—2013年和2014—2016年两期全球卫星导航系统(GNSS)水平速度场资料分别计算并对比分析了地震发生前后主应变率场、最大剪应变率场、面膨胀率场及基线长度的变化情况。结果显示芦山地震之前龙门山断裂带主要以压缩应变为主,面压缩应变和最大剪应变均处于高值区,震后能量部分释放,压缩形变程度减弱,但其西南方向的安宁河断裂带和鲜水河断裂带南段出现明显的压缩应变高值区,同时南汀河断裂带附近也呈现较明显的压缩应变。岷江断裂带附近区域的压缩应变虽然减弱,但仍然没有改变它的应变状态,这可能促使了2017年九寨沟Ms7.0地震的发生。     

长距离动态GPS数据处理方法与汶川地震引起的动态地壳形变特征分析

利用长距离GPS动态数据处理方法,根据四川GPS网地震前后的观测数据,计算出了四川GPS网各站点地震前后的位移量。以相对稳定的雅安站为参考站,计算出了绵阳站和郫县站的动态变形序列。汶川地震动态地壳变形分析结果表明,地震期间,绵阳站和郫县站的主运动朝向西北方向,同时伴随有小幅摆动。在高程方向,绵阳站出现先上升后下降的运动特征,郫县站出现上下波动特征。     

渭河盆地现今地壳水平形变特征及区域构造活动性

根据渭河盆地地质构造的特点,建立了二维有限元模型,并基于渭河盆地2001~2007年GPS观测成果,数值模拟获得了渭河盆地现今地壳应力应变场特征,结合区域近期地震活动性特点,探讨了地壳形变特征与地震活动性的关系。结果表明,渭河盆地现今构造应力场仍以NNW-SSE向拉张应力为主;盆地最大剪应变率高值区与盆地现代小地震条带有很好的空间对应关系;泾阳-咸阳-西安-临潼-三原地区属于渭河盆地内地壳薄弱带,易于盆地伸展和地震孕育。     

基于GPS速度场采用RELSM模型分析关中地区现今地壳形变特征

利用2001~2004年关中地区及周边区域GPS观测资料,运用整体旋转与线性应变模型(RELSM)研究了关中地区地壳水平运动及应变场特征,探讨了其与地震、地裂缝活动的关系。结果表明:彬县—西安—蓝田是关中地区地壳水平差异运动的分界带;泾阳—西安—咸阳—临潼—三原地区同时是最大剪应变、面膨胀高值区,也是地壳运动显著差异带,同时该区还发育多条深大活动断裂,具备发生中强地震的必要条件;甘青块体的向东挤压加之周围块体的运动,形成了关中地区西部表现为压缩,而东部表现为伸展的特点;泾阳—西安—咸阳地区地壳伸展运动强烈,地裂缝十分发育。     

利用EGM96模型和DTM数据研究区域构造应力场

地球内部物质分布决定地球外部重力场,探索地球内部的构造动力学机制,关键在于研究地球内部因素。通过地球重力场模型得到其构造应力场,可用于研究地球内部构造运动的驱动力。本文利用EGM96参考重力场模型及DTM数据,采用PALGrav1.0软件,获得参考重力场元中的重力异常和垂线偏差,分别计算同一区域的构造应力场,对比分析两种数据获得构造应力场的分布状况。     

基于 IERS 2003规范的固体潮对位移的影响研究

根据固体潮理论,利用IERS 2003规范,计算中国部分IGS站的固体潮位移改正,分别对加入和不加入固体潮位移改正,对测站坐标的影响进行计算和比较分析。结果表明,固体潮改正对测站坐标径向影响明显,其他方向不太明显。     

利用GPS位移和主应力方向观测资料进行川滇地区边界力的联合反演研究

在简要介绍了川滇地区的构造格局和构造运动特征的基础上，讨论了不同观测数据同时用于反演的合理性和物理意义，利用1998～2000年观测的9个测点位移数据和1986年以前所测的10个主应力方向数据，将边界力和相对权比λ作为待反演参数，并考虑了主要活动断裂运动特性，进行了弹性有限元数值反演计算。计算结果表明，现今川滇地区的构造活动主要力源仍来源于印度板块与欧亚大陆的碰撞，菲律宾海板块的挤压作用也不可忽略，这一结论说明了该地区现今构造运动的继承性活动特征。     

Earth surface deformation analysis of 2005 Qeshm earthquake based on three-dimensional displacement field derived from radar imagery measurements

We derived the 3D vector displacement field due to the 5.9 Mw Qeshm island (Iran) earthquake using ascending and descending interferograms and azimuth offsets obtained from ENVISAT ASAR data. The pick-to-pick estimated displacement was 10 cm in west, 69 cm in south and 22 cm in vertical directions. We then used strain analysis to study coseismic surface deformation of the earthquake. Finite differences and finite element as two numerical solutions were applied in order to compute the strain tensors. Furthermore, dilation and shear parameters were derived using the strain tensors. Finite differences results showed the maximum expansion of 0.002 and maximum contraction of 0.003. The amounts of maximum shear in xy, xz and yz planes were estimated using finite differences method as 0.05, 0.1 and 0.049, respectively. The maximum expansion and contraction were computed as 0.006 and 0.005, respectively, using finite element approach. Moreover, the maximum shear in xy, xz and yz planes obtained by finite element method was 0.2, 0.4 and 0.19, respectively.     

小区域地壳变形监测与分析研究

介绍了小区域GPS地壳形变监测网建立、观测和数据处理方法,提出了一种平面直角坐标下位移—应变关系计算模型,得到监测区的位移场、应变场及断层活动方式,进一步得到主应变及方向、最大剪应变、面膨胀等应变参量及应力。     

利用GPS形变资料确定地壳形变的应变特征

基于弹性力学理论并结合 GPS测量的特点提出了一种利用 GPS形变观测资料确定地壳水平应变场的方法 ,并介绍了在获取应变参数基础上求定剪应变和面膨胀的基本公式。结合华北地区实际的 GPS形变观测资料确定了华北地区的应变场特征 ,获得了较为满意的结果     

利用GPS形变资料确定地壳形变的应变特征

基于弹性力学理论并结合 GPS测量的特点提出了一种利用 GPS形变观测资料确定地壳水平应变场的方法 ,并介绍了在获取应变参数基础上求定剪应变和面膨胀的基本公式。结合华北地区实际的 GPS形变观测资料确定了华北地区的应变场特征 ,获得了较为满意的结果     

卫星通信多普勒频移计算方法研究

多普勒频移是卫星通信过程中的一个不能忽视的现象。分析了目前计算圆轨道卫星星地链路多普勒频移的几种主要方法,指出了当前教材中引用较多的一个计算公式的不合理之处,并对其进行了重新推导与更正。随后给出了一种以链路距离变化率作为相对速度来计算多普勒频移的新方法。仿真结果表明,所给方法更为简便、准确。