长江三峡及邻区构造应力场和震源错动类型的研究

在文献［３］提出的用计算机确定震源断层面解的基础上，进一步给出了解的置信度。置信度由两个因子组成（Ｃ_１，Ｃ_２）。其中Ｃ_１为初动符号的符合比，Ｃ_２为解的不可变动空间与全部空间的比。使用长江三峡及邻区（北纬２８°－３４°，东经１０８°－１１４°）１９７４年以来的初动观测资料，确定了Ｍｓ≥２．１的４０次地震的断层面解、该区的区域应力场和分区应力场及平均错动性质。此外还给出了黄陵背斜地区的应力场特征。结果表明，黄陵背斜的地震构造活动具有整体性，构造过程发生在１５～２０ｋｍ的深度，张应力轴的方向分布显示以背斜为中心的幅射状态。     

日本9.0级地震断层分布和错动方式探讨

结合日本区域地质构造、板块运动、震源附近日本区域GPS站点同震位移,及余震震源机制解,对日本9.0级地震的断层分布和错动方式进行了探讨,初步推断此次地震可能是太平洋板块向欧亚板块下方俯冲和挤压,造成板块边界附近应力不断集中,当应力/应变强度超过摩擦强度或岩石的破裂强度时,在欧亚板块内部深度为10～20 km范围内、倾角...     

汶川地震断层滑动模型反演及地震区域构造的大地测量约束

以汶川地震前后GPS观测得到的同震形变场为约束,利用带约束的最小二乘反演方法,分别反演考虑与不考虑滑脱层的最优同震断层滑动模型,并在此基础上正演了同震重力变化。结果表明,含滑脱层的断层滑动模型模拟的GPS台站的同震水平形变和重力台站的同震重力变化都更接近实际的观测结果,证实龙门山的中央断裂带南段存在大规模的近水平的滑脱层参与了汶川地震的同震滑动。     

2021年云南漾濞地震InSAR监测及断层滑动分布反演

采用双轨D-InSAR技术获取2021-05-21云南漾濞6.1级地震的升降轨同震形变场,并以此为约束,基于Okada均匀弹性半空间位错模型反演发震断层的几何参数与同震滑动分布,最后通过正演模型预测地震的同震三维形变场,分析地震的形变特征及发震断层的几何形态和构造运动。结果显示,在InSAR形变场中,升轨LOS向最大形变量约10 cm,降轨LOS向最大形变量约13 cm;利用Okada模型反演得出,发震断层长约12.53 km,宽约6.44 km,位于地下3～9 km处,断层走向约136.34°,倾角约83.79°,滑动角约-175.46°;断层的同震滑动主要分布在沿走向9～21 km与沿倾向向下3～9 km范围内,最大滑动位移出现在地下4 km深度处,滑移量达到0.64 m;通过正演模型的地表三维形变预测发现,垂直方向最大抬升约3.22 cm,最大沉降约4.04 cm。总体而言,此次地震的发震断层类型为右旋走滑,且带有正断分量,初步判断地震发生在一条未知的NW-SE向断裂带上,该断裂可能属于维西-乔后-巍山断裂和红河断裂北段的次级或分支断裂。     

赣南及邻区视应力时空特征分析

利用赣南及邻区2009年以来的地震波形资料,计算249次M_L1.8~4.0地震的视应力,同时利用研究区1978年以来的地震目录计算b值。结果表明,视应力值在0.002~2.070 MPa之间,平均值为0.152 MPa;M_L2.0~2.9地震视应力的时间变化显示,2009年以来5次M_L≥3.5地震(去余震)中有3次震前出现高值异常,空间分布显示M_L≥3.0地震均发生在视应力高值区及高低值分界线附近;视应力与震级呈正相关关系;研究区1978年以来的最小完整性震级为M_L2.0,b值为0.78,2009年以来M_L≥3.0地震多发生在低b值区或其边缘附近;低b值区与视应力高值区分布较为接近,反映出较高的地震活动水平及地壳应力状态。     

断层带及其周围块体系统的非连续运动变形模拟

从工程块体系统非连续变形分析的基本理论出发 ,在严谨的运动学、力学基础上 ,给出了利用大地测量数据 (包括空间大地测量 ,跨断层测量 ,形变测量等 )分析断层带及其周围块体系统非连续运动变形的基本方程和方法。此方法除具有有限单元法的优点外 ,还能根据具体情况采用各种形状的弹性块体划分 ,对不同的断层和块体间的接触、滑动、张开选取不同物理参数 ,并把系统的大位移和大变形视为小位移和小变形的迭加。文中给出了计算公式和正反分析算例。     

寻乌及邻区震源机制和视应力特征

利用寻乌及邻区2009年以来的地震波形资料,采用Snoke方法反演19次ML2.5以上地震的震源机制,计算89次ML1.5以上地震的视应力。结果显示,寻乌及邻区的走滑型地震占绝对优势,震源机制解P轴优势方向分布在310°~320°和110°~130°之间,倾角绝大多数在40°以内,与该区以NWW-SEE向水平挤压为特征的构造应力场吻合;寻乌震群集中区内8次ML2.5以上地震的震源机制结果一致性较好。寻乌及邻区视应力与震级呈正相关,2017-11-06寻乌ML3.8震群前的差视应力值出现高值波动。     

2021年双湖MS5.8地震InSAR同震形变场及断层滑动分布反演

基于Sentinel-1A数据,利用合成孔径雷达差分干涉(DInSAR)技术提取视线向(LOS)同震形变场,利用基于序列蒙特卡罗采样的贝叶斯方法反演发震断层几何参数与断层滑动分布。结果表明,发震断层走向约47.810°±2.218°,倾角约36.664°±2.499°;震中位置为87.715°E、34.365°N,震源深度为5.673 km。同震滑动分布主要集中在3.9~7.5 km深度,最大滑动量约0.42 m,平均滑动角约-66.598°±3.258°。本次地震以正断为主,兼具少量左旋走滑性质,反演得到的矩震级为M_W5.5,略小于USGS提供的震级。     

汶川地震前后红河断裂闭锁程度和滑动亏损研究

以1998～2007年和2009～2017年中国大陆水平GPS速度场为约束,基于块体-位错模型,研究2008年汶川地震前后红河断裂运动特征。结果表明,汶川地震后红河断裂平均右旋走滑速率约为4.5 mm/a,其北段走滑速率增大明显,中段次之,而南段明显减弱;倾滑速率北段减弱明显,中段和南段有所减弱。汶川地震后红河断裂闭锁程度和滑动亏损中、北段都有所增加,南段减弱较大;近期红河断裂滑动亏损北段达到10 mm/a以上,中段也在5～8 mm/a,平均闭锁深度在20 km左右。分析认为,汶川地震对红河断裂中、北段影响较小,南段影响较大。     

天津北部地区现今构造活动性研究

收集整理天津北部地区1990~2012共23期水准复测资料和GPS连续站资料,利用拟合计算方法剔除水准沉降干扰和GPS周期干扰,计算宝坻断裂和蓟运河断裂的垂直形变量,分析本区地壳垂直形变趋势。结果表明,燕山山前的蓟县-宝坻地区垂直形变形态受燕山隆起带控制,研究区南部主要受华北平原坳陷带控制|现今宝坻断裂活动以逆断为主,蓟运河断裂以正断为主,这两条断裂带的垂直形变趋势变化与华北地区地震有一定的对应。     

汶川震后龙门山周边活动地块构造变形及断裂活动

利用1999~2013陆态网络观测资料,计算汶川地震前后龙门山地区周边活动地块应变率场分布及欧拉旋转矢量,基于Okada矩形位错模型,反演块体边界主要断层活动性状,分析研究区域现今构造变形和应变分配,并讨论汶川地震对上述过程的影响。研究表明,巴颜喀拉东部、川西北、滇中等活动地块向南东向运移的同时自身作顺时针旋转;由于龙门山断裂、丽江-小金河断裂等逆冲带对地壳应变的吸收与调整,研究区域地壳变形由西向东逐渐减弱,区域地壳变形以连续渐变为主要特征;汶川地震使巴颜喀拉块体、川西北块体的南东向运移加速,并增强了安宁河-则木河-小江断裂带左旋走滑运动和丽江-小金河断裂的逆冲运动。     

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。     

利用InSAR和GPS形变数据反演断层深部滑动的敏感性分析

为探究InSAR和GPS形变数据对断层深部滑动的敏感性,分别模拟走滑断层、正断层和逆冲断层在不同深度的滑动分布模型,并基于不同精度的InSAR和GPS形变数据反演了3类断层在不同深度位置的滑移分布。对3类断层的结果进行对比分析发现,实验得到的结论具有较好的一致性。结果表明,在相同深度时,基于高精度InSAR和GPS形变数据反演的深部滑动残差较小,而基于常规精度InSAR数据反演结果的残差较大;随着深度的增加,反演深部滑动的探测性呈逐步下降的趋势,其中基于高精度InSAR和GPS数据的滑动探测性高于基于常规精度InSAR的滑动探测性。当InSAR和GPS数据精度相同时,维度对断层深部滑动的探测性有一定影响。     

大别山及其周边现今垂直形变研究

基于1980年、2005年和2015年3期区域精密水准网观测资料,利用线性动态平差模型计算获取大别山地区水准网长期垂直运动速度场图像。研究发现,淮河平原地表下沉较为严重,大别山呈现弱隆升趋势运动,长江谷地边缘地区较大别山区呈现明显的隆升运动。跨郯庐断裂带水准剖面结果显示,垂直运动与地形呈负相关和弱相关。     

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GPS和水准数据的微粒群算法联合反演祁连山北缘断裂三维滑动速率

将微粒群算法与位错理论模型相结合,采用中国地壳运动观测网络提供的青藏高原地区2001~2004年GPS测量数据和2000~2006年水准测量数据,通过常规定权和附有相对权比的方法对祁连山北缘断裂的三维滑动速率进行联合反演,并与蚁群算法反演结果进行对比。结果表明,微粒群算法收敛速度快、稳定性高,结合经典位错理论模型,是一种可以有效求解断层三维滑动速率反演问题的优化算法,在大地测量反演领域极具应用潜力。