川滇地区活动地块现今地壳形变特征

利用川滇地区1998～2002年间200多GPS点位的多期复测结果, 将川滇地区分为9个次级活动块体, 计算了各个活动块体的欧拉旋转矢量和主要活动断裂的运动速度, 并分析了该地区的应变场特征. 结果表明, 川滇地区的地壳运动速度具有北强南弱、西强东弱、以菱形块体为主顺时针旋转的特征; 菱形块体外各个块体运动速度大幅衰减; 与地质结果的差异表明, 川滇菱形块体的现今地壳运动由北往南逐渐增强; 青藏高原物质的侧东向挤出在滇中块体南部明显下降, 而丽江—小金河断裂带的吸收作用并不明显; 川滇地区以压应变为主,四川石棉和云南新平一带出现的应变集中地区也许具有发生中强地震的可能性.     

动态地壳形变与川滇地区成组强震活动

初步分析了1982年以来川滇地块的地震,存在2组强震活动,即1988～1989年澜沧、巴塘、小金地震,1995～1996年孟连、武定、丽江地震.研究了川滇地区跨断层短水准、短基线、连续蠕变观测资料在这2组强震前中期-短期的形态异常和年速率动态异常.震前形变异常场地震数的比例在云南地区为0.33～0.42, 而四川地区较低.部分场地出现的异常时段有一定的同步性.文中对跨断层形变异常图像与成组强震关系作了初步的讨论.     

川滇菱形块体边界的现今地壳形变

依据川滇菱形块体边界带上所有跨断层测量资料，分析了各场地所处断裂的近期形变特征，结果表明；川滇菱形块体北段形变活动逐渐减弱，南段逐渐加强，各条断裂分别显示出不同的变形特征；菱形块体的现今水平形变以左旋走滑运动为主，垂直形变速度较低，且呈上盘抬升与下降交替出现的运动特征，部分场地的形变异常变化与其邻近的地震活动密切相关。     

川滇断块东界中段地区现代地壳形变和断裂现今活动

采用加权秩亏动态平差方法和变形分析方法，对川滇菱形断块及其附近的精密水准资料，测角、测边资料进行系统计算处理，并结合跨断层短水准、动态蠕变测量资料处理结果，论述了该区域的地壳形变特征和地震危险性。     

丽江地震前后川滇地区地壳形变异常强度场及其演化

地震过程是应变能积累与释放的结果。如何描述积累的程度并对出现的异常进行检测 ,一直缺少合理的定量化研究。通过对各项观测之间相关性的分析 ,讨论了地壳形变过程的异常强度指标 ,并进一步构造了异常强度的空间分布及其演化图像。与地震活动的联系表明 ,地震多发生在区域异常集中出现后的异常平静时 ,且远离异常集中区。并证实了地壳形变异常强度与地震应变能积累程度具有密切的相关性     

基于GPS结果的川滇地区地壳形变有限元数值模拟

依据川滇地区的主要活动构造,构建该地区现今地壳形变的有限元模型,以高精度的GPS速度场作为外部约束条件,以本研究区域内部主要断层的滑动特征作为内部约束条件,对川滇地区现今地壳变形进行数值模拟,得到该地区地壳运动的速度场和应力场。应力场模拟结果表明,在各断层交汇处,特别是甘孜—玉树和鲜水河断裂交汇处两侧、小江和红河断裂交汇处北侧、则木河和小江断裂交汇处应力集中现象明显。     

川滇地区强震活动分布特征及其与地壳块体构造背景关系的研究

研究了川滇地区强震活动分布特征及其与地质构造背景,重点是与川滇、川青地壳块体的关系,认为: ①川滇强震主要集中分布在川滇和川青两个地壳块体. 其外侧的中强震活动也明显受这两块体向南东方向滑移侧压的影响;②川滇和川青块体的强震主要分布在边界断裂带上. 块体内部的活断层上也有一些强震或中强震发生. 规模较大的也许是划分次一级块体的边界;③也确有个别强震与活断层关系不明显,表现出地震与地质构造关系的复杂性;④这两块体各边界带的地震活动性,包括盛衰交替性有一定程度的相关性,但也各有特点. 川滇块体东带7级以上地震比西带的多,且最大地震强度达8级,而西带的中强震频度高于东带. 东带的b值低于西带. 无论是地质证据,还是近年GPS观测资料都表明,东带左旋走滑速率都大于西带右旋走滑速率. 川青块体的西边界鲜水河带的地震活动性总的来说高于东边界松潘、龙门山带,且震级越高,差异越大. 前者的b值低于后者. 说明块体各带介质的不均匀性或应力状态是有所不同的;⑤ 川滇和川青块体的边界断裂带在地壳深部速度结构上都有异常变化. 多数边界断裂带切割了莫霍面,尤以倾滑为主的龙门山断裂带切割得最明显. 典型的走滑型鲜水河断裂带虽无切割莫霍面的明显迹象,但确在不同深度上都是明显的低速异常带.     

川滇地区强震活动前b值的时空分布特征

由于地震活动性参数b值能够反映地壳环境应力的大小,因此基于b值的地震活动性图像研究成为地震预测研究和实践最直观明了的方法之一。川滇地区地震活动频繁,是检验各种地震预测方法的理想实验场。为了研究川滇地区b值分布与强震活动的关系,利用过去40多年的小震资料分析了该区域1981年以来19次M6.5地震与b值的时空分布关系。结果表明:虽然川滇地区b值空间分布特征与强震活动之间关系并不显著,不到50%的强震发生在b值小于区域平均值的地区,但是震前b值的时间分布呈现系统地下降,58%的震源区的b值在强震前出现显著下降趋势。结合其他的地震、地质资料,较短时间内的地震活动性资料可以为特定地区的地震潜在危险性的判定提供一定的启示。     

大震前后川滇地区地壳水平形变场的动态变化

川滇地区是我国地壳运动与变形最为突出的地区,最近几年先后发生了汶川和玉树大地震,因此,需探究地震前后地壳形变的动态变化.利用最新版本的GAMIT/GLOBK/QOCA软件对该地区近些年来几乎全部GPS资料进行处理,获得了汶川和玉树地震前后的水平运动,它们分别是1999-2007年和2009-2011年两个时段的结果.     

川滇地区现代地壳运动速度场和活动块体模型研究

通过分析中国地壳运动观测网络的GPS数据得到川滇地区地壳水平运动速度场 ,由此划分活动块体并分析其运动特征。结果表明 :相对欧亚板块 ,滇中、雅江和中甸次级块体的顺时针转动速率分别为 0 37°± 0 16°/Ma ,0 84°± 0 39°/Ma和 0 90°± 0 39°/Ma ,造成块体间跨木里弧形断裂带约 3mm/a的SN向挤压、丽江 -大理断裂带约 4mm/a的EW向拉张和理塘断裂带约 6mm/a的近EW向拉张。鲜水河断裂带左旋走滑速率 8～ 10mm/a ,安宁河 -则木河 -小江断裂带左旋走滑 5～6mm/a。龙门山断裂带没有明显的地壳消减 ,而断裂带西北约 15 0km处有一形变速度阶跃带 ,右旋走滑速率 4～ 5mm/a。阶跃带两侧的岷山块体和阿坝地区逆时针转动速率分别为 0 13°± 0 0 8°/Ma和0 5 3°± 0 19°/Ma。鲜水河 -小江断裂带以南、以西地区 ,青藏高原物质的E向挤出和重力滑塌造成川滇块体东移 ,在东部相对稳定的华南地块的阻挡下 ,川滇块体沿鲜水河 -小江断裂带由东转向南运动 ,从而引起川滇块体内部各次级块体的顺时针转动     

复测水准网动态平差及其在川滇地区垂直地壳形变中的应用

以1995—2016年川滇地区实测水准资料为例,分别采用动态经典平差、拟稳平差、伪逆平差和GPS速率约束平差4种平差方法进行平差计算,分析探讨4种平差方法在水准网平差处理时的适用条件及优缺点;最后分析了1995—2016年川滇地区的地壳垂直形变特征。结果表明:①在条件具备的情况下,GPS速率约束平差优于动态经典平差、拟稳平差和伪逆平差,主要体现在GPS速率可知、平差后速率误差明显减小,且能有效地抑制误差的传播与积累;而拟稳平差、伪逆平差虽优于动态经典平差,但同样存在着基准假定的问题;②1995—2016年川滇地区整体处于差异隆升阶段,只有四川盆地、滇西北和滇南少部分区域下沉,跨断裂剖面结果显示几条断裂带以继承性运动为主。     

川滇地震滑坡分布规律探讨

本文主要从宏观角度讨论了川滇地区地震滑坡的空间分布格局与环境条件的关系。地震滑坡灾害在空间上可分为四种不同程度的地区。地震滑坡不但受到地震强度、频度的控制,而且与各震区所处的环境条件密切相关。川滇地区的滑坡生成环境可分成三类。在这些环境因素的制约下,形成了自北而南地震滑坡灾害逐渐递降的发育趋势。从时间分布的讨论中可见,川滇地震滑坡自1870—1976年的百年内为高潮期。     

川滇GPS地壳形变监测网的观测与数据处理

介绍中美合作建立的川滇ＧＰＳ地壳形变监测网的布设和观测情况。利用ＧＡＭＩＴ和ＧＬＯＢＫ软件分别对已完成的两期观测数据进行了处理，基线相对精度优于０．１ｐｐｍ。对两期观测主部分基线结果作了比较，得出一些有益的结论。     

利用虚拟地震测深方法研究川滇地区地壳厚度

川滇地区构造复杂,多种主动源、被动源方法已被用于研究川滇地区的壳幔结构.使用虚拟地震测深技术,校正直达Ss波到时异常后,得到川滇地区的地壳厚度数据;在地壳变化不剧烈的区域,所得结果与前人的结果有很好的一致性,该结果为川滇地区的壳幔结构研究提供了新的约束.     

川滇地块南部主要断裂现今形变特征及危险性分析

本文利用川滇地块南部30余年的跨断层观测资料,计算了跨断层场地的三维活动量,分析了区域内断裂的现今形变特征以及川滇地块南部的运动方式,认为部分断裂现今表现出异常活动的现象,川滇地块南部整体表现出以水平顺时针旋转为主的运动学特征,并对该区域中短期地震危险性做出了初步推测。     

GPS结果揭示的龙门山断裂带现今形变与受力——与川滇地区其他断裂带的对比研究

本文构建川滇地区二维有限元接触模型,采用“块体加载”方法和1999—2007年GPS数据,模拟计算该区主要断裂带的形变运动,对比、分析其运动、受力特征和应力积累差异.结合区域强震研究汶川地震、芦山地震的力学背景.结果显示强震前龙门山断裂带保持低变形,右旋错动不超过1 mm·a-1,挤压不超过0.5 mm·a-1,明显低于其他断裂带,但其两侧应力值与其他断裂带相当,主压应力轴与断裂带走向垂直,形成很宽的挤压带,断层面法向挤压应力积累为-333.74 Pa·a-1,为全区最高.揭示1999年以来,龙门山断裂带及巴颜喀拉块体东部的挤压应力快速增加,致使实际应力可能处于高水平并诱发地震活跃,期间强震呈丛集性,出现汶川、芦山地震接连发生的现象.     

应用GPS技术监测龙门山,川滇地区地壳形变及近期地震趋势

高精度ＧＰＳ测网监测资料表明，川滇菱形断块近期已趋活跃，块体向东南到南方向运动，且应变速率大，形成四个应力聚积区．龙门山地区地壳活动相对平稳。继丽江地震之后，西昌、详云—楚雄地区可能孕育地震，应特别关注。     

川滇地区地壳水平运动与变形场的演化特征及其机制讨论

通过对川滇地区近年来的GPS资料的处理和分析,确定以1999~2004年的3期资料为基础获取相对于区域无旋转基准的背景性运动场,并以此为基本约束,利用2005年和2007年的资料分别获取不同时段的偏离位移场.综合运动场与位移场结果并借助连续应变模型分析了水平形变场的主要特征,得到如下结果:川滇菱形块体的东边界带是该区的主要形变带,菱形块体及以西的地域表现为明显的顺时针旋转形变运动.2004年12月26日印尼苏门答腊巨震的同震影响波及到川滇地区,导致该区中、南部产生SSW向偏离位移,北部产生NW向偏离位移,对汶川地震的发生可能有正影响作用.     

昆仑山8.1级地震对川滇地区地壳水平形变的影响

为了从整体上(较大尺度)跟踪区域应变场的时空变化,并更客观地描述区域运动场,文中在区域无旋转的基础上使用了以提取中低频应变信息为主的连续非线性应变模型。根据《中国地壳运动观测网络》位于川滇地区GPS测站所产生的复测资料(1999年~2001年~2004年),以1999年~2001年的运动为基本参考(阶段性形变背景),从2001年和2004年两期资料中分离出了2001年昆仑山8.1级地震对其产生的主要影响量。结果表明:①昆仑山8.1级地震对川滇地区产生了可识别的影响,且形变的方式与形变背景既有一定的相似性又有一定差异;②震前运动场非常有序;震后的位移场有序与杂乱并存,GPS测站的位移量一般为数毫米;③震前的主应变场基本为近东西向显张性、南北向显压性,且以张性为优势;震后四川地区基本上为东西向压、南北向张,且以压性为优势,云南地区北东向张、北西向压,且以张性为优势;④震前面应变以膨胀为主,收缩区基本位于川滇块体的东界及附近地区;震后四川地区为面收缩地区(越往北越大),南部为面膨胀地区。从整体上看,昆仑山8.1级地震对川滇地区能量的积累有积极作用,重点应注意西昌-东川段及附近地区。     

川滇地区地壳密度变化与强震孕育关系

为研究川滇地区地壳密度的时空演化特征与强震孕育的关系,本文基于2011—2014年川滇地区的重力复测资料,利用阻尼最小二乘反演算法,获得了川滇地区0—50 km深度范围内分辨率为55 km×55 km×10 km （长×宽×高）的三维动态密度变化模型。以所获取的动态密度变化为依据,分析了川滇地区三维密度变化特征与2013年四川芦山M_S7.0、2014年云南鲁甸M_S6.5和四川康定M_S6.3地震的关系,并由此对强震重点构造部位的深部地壳结构特征、孕震背景及区域动力学过程进行了深入分析。结果显示:川滇地区出现多个与主要活动断裂带展布方向基本一致的密度变化高梯度带,在三次地震的震中区及其附近观测到明显的区域性密度变化异常。15—35 km深度范围内的密度变化水平剖面显示:强震容易发生在上地壳密度变化正、负异常过渡的高梯度带和密度变化四象限分布的中心;中地壳深度密度变化低异常是强震孕育的主要介质条件;下地壳深度密度变化低异常或密度变化高梯度带均有可能是孕育地震的主要介质结构。0—50 km深度的垂直剖面上的密度变化结果显示,地震震中区及附近浅部、深部地壳呈现解耦变化。壳内垂向正负密度变化过渡带可能是强震孕育的又一个主要特征构造。