跨断层形变不同观测方法的对比分析

基于安丘地震台跨断层短水准、短基线和MD断层蠕变观测同期资料的变化特点、干扰特征,采用相关分析方法讨论了三者之间的关系.结果表明:1)安丘定点短水准观测受温度和地下水位的影响,与温度负相关,与地下水位正相关;安丘基线与温度显著相关,相关系数达0.95;MD断层蠕变观测水平正交、斜交和垂直观测均受温度影响,MD断层水平正交、斜交长期资料与温度相关性很好,相关系数分别为0.98和0.99,但短时间MD观测与温度相关性比较复杂,观测到的地表形变超前于温度变化;垂直观测分量在不同的季节,观测值与温度相关程度不同.2)短基线和MD断层水平正交一致性较好,在场地合适的情况下可进行对比观测;短水准和MD垂直观测分量没有明显的一致性变化特征,MD仪安装在半地下室的情况下,两者不适合进行同步观测.     

基于跨断层监测资料的金州断裂活动性研究

利用金州地震台跨断层形变观测资料分析金州断裂现今活动特征.长趋势分析结果表明,金州断裂以右旋兼正断为主,活动水平总体较弱.断裂活动分段分析结果表明,北段活动速率高于南段.GPS资料分析表明,2011-03-11日本MW9.1地震对东北地区应力积累具有缓解作用,结合金州断裂跨断层数据认为,金州断裂在2011～2014年活...     

基于跨断层资料的辽宁地区主要断裂活动特征分析

利用辽宁地区跨断层资料分析该区域主要断裂现今活动特征。长期数据结果表明,辽宁东北部地区鸭绿江断裂、浑河断裂活动相对稳定,辽宁南部地区金州断裂和西部地区朝阳-北票断裂、大凌河断裂活动相对活跃,其中金州断裂与朝阳-北票断裂活动特征存在一定相似性。2011年日本9.0级地震对金州断裂和朝阳-北票断裂活动均产生明显影响。2015年至今,金州断裂和朝阳-北票断裂的活动水平与其背景水平一致,处于弱活动水平。     

基于粒子滤波的跨断层数据分析

以大同台和唐山台为例,对跨断层观测数据与降水量、气温等辅助观测数据进行粒子滤波处理,并与卡尔曼滤波结果进行比较。示例及统计结果表明,该算法在跨断层数据处理中是可行性的。     

跨断层形变观测干扰因素的调查

对我国跨断层形变观测干扰类型的统计分析表明,干扰因素主要是气象、地下水位、振动、荷载变化、人为干扰等,如降水量及地下水位的变化、观测点位附近施工等人为因素引起的点位上升或下沉;水库蓄水引起断层一侧负载变化导致高差变化;温度(气温或地温)、气压变化对地壳变形的影响等;外力及风力影响引起的振动等.     

基于构造物理模拟实验的隐伏断层跨断层场地监测效果分析——以宁河场地为例

以宁河跨断层场地为例,运用砂箱实验方法进行构造物理模拟实验,结合现有的浅层地震剖面结果和跨断层监测数据,分析跨断层场地监测对隐伏断层断裂活动监测是否有效.初步研究结果表明,当观测精度高于误差时,跨断层场地监测能有效监测隐伏断层活动.模拟的断裂剖面与浅层地震剖面结果中断层分布和发育情况基本一致,隐伏断层活动可引起地表形变...     

基于地质大数据与构造语义约束的断层建模

断层作为一种重要的地质构造,在自然界中普遍存在。在地质体三维建模中,断层处理的难点主要在于数据获取不易。如今,在地质大数据条件下,可以利用不同地质语义约束来推测断层的产状。但由于断层构造往往十分复杂,要利用地质大数据对断层构造进行约束建模,需厘清断层的形态分类及其数据模型。通过研究断层的分类,提取出影响断层产状的要素,将这些要素作为断层数据模型的组成部分,在地质大数据挖掘中作为挖掘目标,形成断层地质语义信息表,为后续断层建模提供数据支撑。在此基础上,提出一种新的断层建模思路,即将断层看成一个整体,通过Apriori算法对断层地质语义信息表进行分类,找到每个断层的标准模型。然后,利用断层地质语义信息表对该断层模型进行几何形态约束,形成符合特定地质语义的断层模型。最后,通过断层牵引构造的平滑过渡,将断层镶嵌在已经建好的地层格架模型中,完成断层的三维建模。      

利用数值模型分析尾矿库对西昌跨断层场地的影响

本文综合运用地形、地质构造等基础信息,建立西昌地区的数值模型,定量分析由荷载引起的点位沉降变化等干扰对跨断层形变测量的影响。采用FLAC^3D软件对包含西昌跨断层场地及附近尾矿库的数值模型进行计算,结果表明,尾矿库矿渣堆积不是引起西昌场地水准观测资料出现异常的原因。     

日本3·11大震前后首都圈地区跨断层水准的变形特征及成因探讨

以跨断层水准实测资料为基础,分析2011-03-11日本东部Mw9.0大震前后首都圈地区(114°~119°E,39°~41°N)地壳垂向变形特征。通过构建首都圈地区三维有限元模型,初步探讨跨越不同几何结构断层的测线所表现出的变形特征的动力学成因。结果表明:1)首都圈地区跨断层水准资料表现出群体性变形特征,反映相同的断层运动性质;2)NNE-NE向断层的上盘相对下盘垂向下降,NW向断层上盘相对下盘同样垂向下降,表征着首都圈地区NNE-NE、NW向断层受到不同程度的张性应力作用;3)数值模拟给出的不同方向跨断层测线的垂向变化结果同样表现出与实测结果较为一致的断层正断运动性质,即断层上盘相对下盘垂向下降;4)日本Mw9.0大震造成首都圈地区近E-W向的张性应力是产生首都圈地区跨断层水准资料群体性变化的主要原因。     

利用最小二乘配置识别川滇地区跨断层形变异常的研究

将最小二乘配置方法的高斯型经验协方差函数模型应用于区域跨断层形变曲线的异常辅助识别。通过川滇地区跨断层形变对芦山7.0级、康定6.3级、鲁甸6.5级等地震的前兆异常判定曲线,说明最小二乘配置内插拟合可以进行区域跨断层水准形变曲线的趋势模拟和辅助查找区间异常特征,对于跨断层形变曲线异常识别有一定意义。     

利用跨断层形变资料研究天山中段断层现今活动特征

利用2001年以来天山中段多个跨断层形变场地的测量资料,从断层运动方向和断层平均速率2个方面分析天山中段3条断层现今活动特征。结果表明,霍玛吐断裂呼图壁段断层的活动性质为正、逆断和左、右旋交替活动;北轮台-辛格尔断裂库尔勒段断层表现为右旋运动特征,活动性质为逆断性;妖魔山F2断裂乌鲁木齐段的断层活动性质以逆断为主。妖魔山F2断裂乌鲁木齐段断层的活动程度最高,霍玛吐断裂呼图壁段最低。霍玛吐断裂、北轮台-辛格尔断裂、妖魔山F2断裂垂直方向上基本均处于张性变化,前两者水平向处于挤压状态;断层活动速率的时间进程具有阶段性特征,各个时间段转折点有较好的匹配性。     

山西地区跨断层流动形变监测探讨

山西地区跨断层流动形变监测存在极大的盲区,场地监测手段单一,绝大部分场地未布设为环,存在大量的土层基岩混合监测场地。从监测环境、映震效能等方面评价监测效能,个别监测场地存在严重的环境干扰因素,影响监测资料质量。本文探讨跨断层流动形变监测优化并提出建议,以期提高该区跨断层流动形变监控水平。     

郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”断层活动特征与地震关联性研究

利用郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”区域的跨断层水准测量资料,运用断层形变累积率及年滑动速率比方法计算各测线近20 a的观测数据,研究区域内断层活动及能量积累的整体空间演化特征,梳理各测点所跨断裂带的断层形变特征及变化过程,从空间分布和时间演化的角度探讨断层活动特征与安徽及邻近地区中强地震的关联性。结果显示：1）郯庐断裂带安徽段断层形变累积率总体高于“霍山窗”区域,震前存在高值聚集、区域分界、高密度低值梯度带等特征,显示震前的应力积累背景;2）安徽地区断层活动明显受郯庐断裂带整体活动的影响,区域性差异和阶段性变化显著;3）断层形变的年滑动速率比异常对地震活动的判断具有一定的指示作用,主要表现为震前2个月~1 a的高值异常及多个测点的群体性异常等特征,随着震级的增大,异常分布范围和变化幅度均有所增大。     

基于观测值域的多路径消除方法及其在GNSS实时变形监测中的应用

首先研究多类卫星的轨道回归周期特性并推导相应公式,然后讨论基于观测值域的多路径消除算法,最后利用实测数据验证该算法的可行性。结果表明,采用观测值域多路径误差修正的方法,使GPS、BDS和GPS+BDS平均定位精度在北、东和高程方向分别提高42%、38%和54%。
     

滇西北下关跨断层场地形变异常调查与机理分析

对滇西北下关跨断层场地形变异常进行实地调研和考察,分析原始观测曲线,计算断层水平扭错、水平张压和垂直升降相对变化的累积量,讨论形变异常机理。结果表明： 1）下关场地观测点位稳定,观测环境较好,无人为破坏或干扰现象,场地观测数据连续可靠;2）下关场地跨断层观测反映的断层背景活动方式为右旋活动,近期有所增强;3）下关场地断层形变中的压性异常波动与周边中强震、远场大地震有一定的对应关系;4）跨断层基线得到的水平张压累积量显示,地表断层存在持续的拉张活动,水准得到的垂直升降累积量显示,断层存在持续压性(逆断)活动,二者可以在统一的机理下得到解释,这对解释跨断层场地观测中存在的大量矛盾现象具有重要的参考价值。     

基于形变资料开展地震预测研究需关注的问题及展望

总结基于形变资料的与地震预测相关的物理模型发展过程,并对当前形变观测资料在地震预测研究中的应用进行介绍。在此基础上,给出基于形变资料的强震综合预测思路及需要关注的问题。未来一段时间,建议从形变监测角度解决典型构造区密集观测与通用大地测量模型的构建问题;从科研角度开展高分辨率应力/应变场获取方法及其与地震关系的研究,深入研究并获得我国地壳粘滞性结构分布,强化研究活动地块/典型构造区的变形机理,开展断层滑动速率、闭锁程度/滑动亏损分布的可靠获取方法及模型研究,强化典型部位连续观测异常模式识别及机理研究。监测和科研的核心问题是为断层变形机理提供有效的观测约束并构建定量力学模型,相关工作是深入理解地震过程和推进强震物理预测的关键所在。
     

基于光学遥感影像的2019年加利福尼亚MW7.1和MW6.4双震同震形变测量

利用地震前后的Landsat-8和Sentinel-2光学遥感影像数据,基于频率域互相关算法提取加利福尼亚州MW7.1及MW6.4地震的同震形变场,同时针对形变数据易受轨道误差、条带误差及时间失相干的影响,分别采用最小二乘多项式曲线拟合、改进均值相减等方法去除系统误差项。研究表明,MW7.1主震以右旋走滑为主,地表形变的断层迹线呈NNW走向,长度达55 km,最大滑移量约为2.82 m;MW6.4地震的发震断层迹线呈NE走向,长度达15 km,最大滑移量约为1.05 m,推测2次地震的发震断层分别为NNW向右旋走滑断裂及NE向左旋走滑断裂,二者形成典型的共轭关系。