中国西部地壳现今变形特征及其机制探讨

以中国大陆及周边10年来近400个GPS测站的复测资料为基础，获取并绘制了现今地壳水平运动与变形图像，结果表明：青藏块体内西半部南北向只存在微弱的缩短变化（5mm/a左右），东半部南北向则没有缩短的迹象，南北缩短的区域主要位于青藏块体南缘的喜马拉雅条带（约15mm/a），北缘中部的柴达木西区（约15mm/a）和青藏块体北面的天山块体及周围地区（约15mm/a）；青藏块体大约有10mm/a的东西拉张，但不均匀，自西向东经历了由弱到强再有所减弱的过程，整个西部地区东边缘的东向运动表现为南强北弱的左旋特征；川滇菱形块体不是逃逸块体而是变形块体；青藏块体东缘及附近地区是东向运动的消减区带，面应变结果显示，青藏块体周边以面收缩为主，内部则以面膨胀为主；其以北的地区以面收缩为主（但压中有张），面应变的量级为10^-8/a。这样的变形结果，若只靠来处于印度板块的北向挤压是无法解释的。由此并结合最新的地球物理研究成果可推断或证实，地壳下部来自南向的物质涌入是控制青藏块体乃至中国大陆形变的另一大动力源，甚至可能是主导动力源；或者具有深、浅立体活动的某种协同性。     

基于PALSAR数据的青藏高原冻土形变检测方法研究

季节性冻胀和融沉导致的地面形变是青藏高原冻土区建设施工与维护的主要问题。对冻融造成的形变进行有效监测是青藏铁 路建设与维护的前提。差分干涉测量技术是地表形变监测的重要手段之一,PALSAR（L波段的合成孔径雷达）数据在非城市区域具 有较高的相关性,适合青藏高原冻土区的地表形变监测。本文选用4景覆盖研究区域的PALSAR数据,研究利用该数据进行冻土形变 检测的方法,并对其检测结果进行了分析。结果表明,该方法与水准测量方法有较好的一致性。     

非构造形变对区域网GPS垂直形变的影响

文章定量分析了积雪、土壤水、海洋非潮汐3种非构造因素对中国大陆典型GPS连续站和区域网流动站垂直形变的影响特征;逐点计算了这些非构造因素对区域网GPS垂直形变的影响量级,得到经过非构造形变改正的中国大陆2009-2011GPS垂直速度场;并将通过荷载修正后的GPS垂直速度场与通过水准数据获得的中国大陆长期垂直速度场相比较.结果表明:修正后的区域网GPS垂直形变场能更加准确可靠地描述地壳的垂直运动.     

青藏高原冻土形变监测的永久散射体方法研究

为了有效地对较大范围内青藏高原冻土形变进行研究,改进了永久散射体方法,并将其应用于青藏铁路北麓河段的冻土形变研究。通过与实测数据的对比发现,本文所计算出来的北麓河段冻土路基的形变在趋势上是正确的,说明采用永久散射体方法对高原冻土的形变进行研究是具有很大潜力的。     

中国西部现今地壳形变与地震活动特征

以1999-2004年间中国西部地区近650个GPS站点的观测资料为基础,采用二维“高张力样条”函数内插算法获得了连续地壳形变场。结果表明,相对于稳定欧亚参考框架,中国西部现今地壳运动西强东弱,北向运动从西向东逐渐减弱,东向运动逐渐增强,青藏高原东缘及附近地区是东向运动的消减区带;主应变从西向东由压缩应变转变为拉伸应变;最大剪应变主要位于喜马拉雅地块及其东部地区;中国西部地区地震活动在空间分布上似乎集中发生在印度板块北东向挤压欧亚板块的两条共扼带内,与地壳形变场有一定对应关系,地壳形变的高应变率区为中强地震多发地带。     

青藏高原板块形变模型与地壳运动监测网设计

根据板块运动理论,运用空间大地测量方法,建立了监测板块变动的实用数学模型,提出了建立青藏高原地壳运动大地测量监测网的初步方案。     

青藏高原东北缘地壳形变GPS监测网的建立和精度分析

根据GPS空间定位技术在地球动力学研究中的应用,介绍青藏高原东北缘地壳形变GPS监测网布设、数据采集、数据处理等问题,并得出几点结论。     

基于块体模型的青藏高原及邻区地壳三维构造形变分析

2020珠峰高程测量,获得了丰富的青藏高原及邻区的GNSS监测数据。本文收集了陆态网、尼泊尔CORS网GNSS长期观测数据,计算了该地区20多年GNSS三维速度场,利用GRACE模型精化了垂直速度场,通过活动块体模型,从地壳运动、块体运动与应变、块体相对运动等多个方面研究了青藏高原地壳运动与构造形变特征。研究表明,青藏高原地壳形变具有明显的分区特征,南北向收缩主要表现在拉萨块体,东西向伸展主要表现在巴颜喀拉块体,中部羌塘块体没有明显水平挤压,但地壳隆升速率最大,且水平面积有扩大趋势,本文研究能够在一定程度上支持青藏高原地壳增厚学说。     

利用IGS全球站的GPS数据分析中国大陆东部的板内形变机制

利用ＧＡＭＩＴ 软件处理中国境内三个ＩＧＳ全球站的两期ＧＰＳ数据,并根据解算出来的基线结果对中国大陆东部板内形变进行了分析。地质与大地测量两方面的研究成果证明秦岭－ 大别构造线是中国东部地质挤压应力集中的区域,沿秦岭－ 大别一线地壳存在着明显的南北向挤压变形,东西向的挤压变形相对较小,中国东部的华北与扬子地块呈刚性形变     

基于边界元的非连续(块体系统)形变反分析法

以边界元法按位移解平面应力问题方法为基础,取边界单元的位移和表面力为未知参量,区域上的位移方程为观测方程,区域上测得的位移为观测值,按最小二乘原理,先解出未知参量,然后按位移方程计算区域内的位移,按应力方程计算区域内的应力场。在此基础上,应用非连续形变分析的基本原理,讨论了保证非连续块体系统运动的合理性应附加的应力和运动学约束条件及其表达形式,以及判定块体间相互接触关系状况的方法,以确定是否附加应力和运动学约束。     

利用IGS全球站的GPS数据分析中国大陆东部的板内形变机制

利用ＧＡＭＩＴ软件处理中国境内三个ＩＧＳ全球站的两期ＧＰＳ数据,并根据解算出来的基线结果对中国大陆东部板内形变进行了分析。地质与大地测量两方面的研究成果证明秦岭－大别构造线是中国东部地质挤压应力集中的区域,沿秦岭－大别一线地壳存在着明显的南北向挤压变形,东西向的挤压变形相对较小,中国东部的华北与扬子地块呈刚性形变。     

GPS形变测量的主要误差影响

本文阐述GPS技术在监测地壳形变时的主要误差源及其影响，提出形变测量中可考虑的措施，以尽可能提高其形变监测的能力。     

青藏高原块体相对运动模型的GPS方法确定与分析

利用武汉测绘科技大学在１９９３年１９９５年观测的两期ＧＰＳ资料,具体分析了青藏高原各块体相对运动 情况。中还给出了各块体相对运动的欧拉向量。     

青藏高原地壳运动与应变的GPS监测研究

全球定位系统(GPS)观测可提供高精度、大范围和准实时的地壳运动定量数据,使得在短时间内获取大范围地壳运动速度场成为可能,已广泛地用于监测现今地壳运动.该文利用1993~2002年间5期GPS观测资料采用自洽统一参考框架方法分析研究了青藏高原地区的现今地壳运动,获得了GPS速度场和应变场,结果及其精度较以前有所改善,尤其在垂直速度和喀喇昆仑-嘉黎以南地区应变参数较以前结果有较大不同.通过分析与比较得出:目前喜玛拉雅块体以N37.1±0.7°E的挤压为主,达到了-98.5±4.2×10-9/a,同时兼有的N127.1±0.7°E方向拉张,达到了26.7±2.8×10-9/a,最大剪应变62.6±2.6×10-9/a,面应变-78.1±5.1×10-9/a,这与前期的研究成果有着较大的不同;西藏块体N39.0±2.0°E挤压为主,达到了-20.3±1.2×10-9/a,同时兼有N129.0±2.0°E的拉张,达到了10.8±1.6×10-9/a,最大剪应变15.6±1.0×10-9/a,面应变-9.5±2.2×10-9/a;总体而言,喜马拉雅块体到西藏块体的主压应变率和拉张应变率变小;青藏高原现今东西向拉张主要体现在西藏块体中部;此外,GPS结果显示青藏高原每年以3~5 mm的速率处于隆升中,这一结果与前期GPS成果相差约2~3 mm.     

青藏高原块体相对运动模型的GPS方法确定与分析

利用武汉测绘科技大学在1993年、1995年观测的两期GPS资料,具体分析了青藏高原各块体相对运动情况。目前青藏高原大约以33.4mm/a,N30°E方向向西伯利亚运动,其中巴颜喀拉块体、羌塘块体、拉萨-冈底斯块体和喜马拉雅块体大约分别以17.3mm/a±3.1mm/a,N35°E;25.7mm/a±5.1mm/a,N33°E;38.9mm/a±6.1mm/a,N29°E;46.0mm/a±6.2mm/a,N27°E方向朝西伯利亚运动,而西藏块体大约以28.5mm/a±5.0mm/a速率,N31°E方向朝西伯利亚运动,这些结果与地质结果符合。文中还给出了各块体相对运动的欧拉向量。     

陕京输气管道断裂带形变监测GPS网的数据处理及形变分析

介绍了2000年陕京输气管道断裂带形变监测GPS网的数据处理过程,并对1999年和2000年两期成果进行了形变分析,其结果将为跨越断裂带的输气管道的形变监测提供借鉴.     

联合GPS和GRACE研究青藏高原南部地区垂直形变的季节性波动

利用青藏高原南部地区GPS站点近10 a（2004年至2014年）的观测资料,结合重力场恢复与气候实验卫星（Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE）同时期观测数据反演得到的该区域水文负荷变化引起的垂向位移,发现该地区利用GPS和GRACE获取的垂向位移时间序列存在一定相关性,多数站点的相关系数在0.7左右,特别是沿喜马拉雅造山带区域内的站点相关性更高;此外,大部分站点（例如CHLM、KKN4）拟合的周期项振幅和相位也较为一致。计算GRACE估算垂直信号改正GPS结果前后的加权均方根误差（weighted root mean square,WRMS）,并定义R_WRMS来表征GRACE改正GPS垂向季节性波动的有效性,其数值越接近1表明GPS和GRACE数据具有越大的一致性。研究发现GPS站点的R_WRMS有明显差异:最大和最小值分别是0.96（TPLJ）和0.24（XZGE）,平均值为0.64,这与青藏高原南部地区垂直运动的复杂性有关,存在多种因素（构造运动、冰川均衡调整、大气和非潮汐海洋负荷,水文负荷、GPS交点年误差等）的共同作用。     

地表流体变化对我国地壳垂直形变的影响

研究了大气、海洋、土壤水与积雪质量变化对我国25个GPS基准站地壳垂直形变的影响。谱分析结果表明,垂直形变周期为12个月,半周期为6个月,基准站高程主要表现为季节性变化,最大可达20mm。通过对负荷效应与GPS监测结果的相关分析和显著性检验可知,96%的基准站相关系数在99%的置信度水平上,也说明两者有较强的线性相关关系。     

利用带倾角断层形变公式研究川滇块体东边界断裂带形变特征

在经典的走滑位移公式的基础上进行改进, 引入断层倾角信息, 使其反映了走滑断层倾角对地表形变的影响。由于断层倾角的存在使得震间位移曲线的中心是以断层面闭锁-滑动分界在地表的投影为中心, 并且此处形变变化最大; 公式中的倾角项表示拟合的断层倾角, 体现了断层出露地表处与断层闭锁-滑动分界的整体偏移, 其值往往小于近地表倾角测量值。以改进的公式作为断层剖面分析的拟合公式, 应用于汶川地震前后川滇块体东边界主要走滑断裂形变特征的剖面分析研究中, 得到的拟合结果与其他方法得到的结果具有较好的一致性。改进公式比原公式更客观地反映了断层的形变状态, 但由于针对单条断层的剖面拟合受多种因素的影响, 拟合结果需结合实际情况作进一步分析。     

利用InSAR数据的汶川地震形变场提取及分析

以2008年5月12日发生在中国四川的Mw 7.9级汶川地震为研究对象,由于汶川地震发生在植被覆盖茂密、地形起伏大的龙门山山区,常规的C波段雷达在这些区域几乎得不到任何有意义的信号,采用日本JAXA的L波段ALOS/PALSAR覆盖震区的震前和震后6个条带的卫星数据,以SRTM-DEM数据作为外部DEM,利用GAMMA软件进行二通差分干涉测量处理,获取了覆盖震区的同震形变场;并使用国家重大科学工程“中国地壳运动观测网络”项目组公布的震区GPS同震观测结果,与InSAR观测结果进行了比较分析,表明两者之间具有很好的一致性,通过传统差分干涉获取到的形变量精度可以达到cm级。