青藏高原东南缘现今地壳形变与多尺度应变率场特征

利用青藏高原东南缘1999~2007年与2011~2017年高精度GNSS监测资料,充分顾及GNSS测站非均匀分布的特性,构建青藏高原东南缘地壳形变多尺度球面小波模型,定量分析汶川强震前后该区域地壳形变与不同空间尺度下地壳应变率场变化特征。研究结果表明,汶川强震前后研究区整体地壳运动具有一定继承性发展特征,均在龙门山、安宁河、则木河与小江断裂处形成明显的速度差异梯度带,且高应变率值也主要聚集在上述主干断裂及附近区域;汶川强震后,研究区域整体地壳运动速率量值,特别是龙门山断裂带西北侧地壳运动速度量值显著增大,羌塘、巴颜喀拉与川滇地块也呈现出加速向南东运移并推动华南块体的趋势。不同尺度下的应变率场反映出不同空间范围下区域应变积累特征,青藏高原东南缘区域在尺度因子q=7时的计算结果是合理的（合理的最大尺度因子）;当尺度因子q=6时,能较好地揭示出区域整体构造活动特性,即清晰地揭示出汶川强震后龙门山断裂处呈现出的显著主压应变、面压缩与最大剪应变率高值特征;当尺度因子q=3~7时（最佳组合尺度因子）,可较好地综合揭示出区域地壳大尺度（整体）形变与局部形变特征。汶川强震后,研究区域主干断裂带,特别是震中及其附近区域地震活动性显著增强。     

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。     

基于多尺度球面小波分析云南地区应变特征

使用GAMIT/GLOBK软件处理2011~2016年云南地区GPS区域站观测数据,扣除同震影响、区域欧拉均匀旋转矢量后,得到该区域的GPS水平速度场,并采用多尺度球面小波模型获取分解尺度分别为6、7、8和9时的云南地区GPS应变场,然后结合云南地区历史MS5.0以上地震信息,以及小江、红河等区域断裂活动情况分析该区域应变场的空间分布特征。结果显示,在区域应变场整体解算中,利用球面小波方法能够适应测站点的疏密变化,多尺度估计地表应变场。主应变、面膨胀和剪应变等分析结果与区域历史地震信息及对应区域断裂活动性质具有较好的吻合性。从应变结果看,红河断裂可能是具有重要构造意义的活动断裂,应变特征显示云南区域被红河断裂划分为2个特征区域;云南地区的鲁甸、腾冲、普洱、大理区域可能是地震活动较为剧烈的区域;小江断裂带中的嵩明区域在不同应变特征中均表现出高度异常,后期应予重点关注。
     

苏鲁皖地区现今地壳垂直运动及郯庐断裂带的活动特征

根据苏鲁皖地区１９５３～１９９５年多期精密复测水准资料，以及地质地貌构造背景，研究了苏鲁皖地区的地壳垂直运动及郯庐断裂中南段现今的活动特征，获得如下结论：（１）横穿本区的郯庐断裂带的活动直接控制着本区的构造活动；（２）郯庐断裂的活动特征为张压交替；（３）约自１９５３年开始，苏鲁皖地区地壳运动的演化顺序为张→压→张→压；新的“压”性运动约始于１９９３年，目前正在加强；（４）郯庐断裂带近期运动性质为左旋走滑；（５）张、压运动并不处于同一方向上（彼此相差约４５°）。     

安徽省CORS坐标时间序列噪声和速度场分析

利用GAMIT/GLOBK软件解算安徽省卫星定位综合服务系统(AHCORS) 2013-01～2018-06数据,得到参考站坐标时间序列,并对其进行噪声分析.结果 表明,安徽省境内参考站的最佳噪声模型为白噪声+闪烁噪声(WN+FN)模型.在顾及有色噪声影响时,AHCORS在ITRF2008框架下的平均运动速度为31.7...     

GNSS监测的川滇地区地壳形变动态变化特征

利用1999~2015年陆态网和四川省CORS网GNSS数据,研究川滇地区地壳形变动态变化特征,按照1999~2004年、2004~2007年、2007~2009年、2009~2011年、2011~2013年、2013~2015年建立6期地壳速度场和应变率场,并进行对比分析。研究表明,川滇地区地壳水平运动整体以继承性运动为主,汶川地震等强震没有改变区域整体运动趋势与作用力方向,但速度场随时间变化更加复杂且量级有所增加,特别是在龙门山断裂西侧,汶川地震后运动速率明显增加。川滇地区应变率数值和形变状态随时间呈现较为明显的动态变化特征,变化较大区域主要位于龙门山断裂、鲜水河断裂、小江断裂等深大断裂周边,表明川滇地区断裂活动对地壳形变影响显著。     

海原断裂东段至六盘山断裂西段GPS剖面地壳变形与应变积累分析

利用2004~2013年3期GPS速度场数据,从断裂两侧的水平挤压、拉张与走滑等3方面,对海原断裂东段至六盘山断裂西段GPS剖面变形与应变积累进行研究。结果表明：1)海原断裂东段与六盘山断裂西段在运动方式上具有较强的一致性;2)在近10 a时间尺度上,该活动断裂整体表现为以左旋走滑为主,兼顾压性变化的运动特征,在上、下盘的相对运动差异速率上,走滑方向上达到2.0~5.5 mm/a,断裂垂直方向上约为0.5~3.0 mm/a。     

云南地区近期地壳活动特性及强震影响分析

基于2014年以来云南地区GNSS连续观测资料,采用最小二乘配置、克里金插值等方法进行速度场、应变参数的求解,分析云南地区近期地壳活动特性及其强震影响。结果表明,以文山测点为基准的速度场存在整体的顺时针运动特性,且各测点运动方向存在差异;云南整体区域最大剪应变积累存在北强南弱、西强东弱的特性,目前滇西北地区最大剪应变增强最快,滇南至滇西南等区域挤压应变积累明显。2014年内的3次6级以上强震在宏观上与最大剪应变的空间分布保持了较好的一致性,且地震的发生并没有改变云南整体区域应力、应变分布格局和增长趋势。     

首都圈地区地壳垂直形变特征及剖面分析

利用首都圈地区4期精密水准复测资料,分别计算2001～2005年、2005～2007年、2007～2014年地壳垂直形变速率,绘制垂直形变速率图并选取部分水准路线绘制剖面图,结合主要断裂分布及活动性,分析首都圈地区形变趋势。结果显示,前两个时间段内首都圈地区形变特征以趋势性运动为主,呈现东西升、南北降的特征;最新一期数据表明,东西部形变出现趋势性转折,尤其是张家口渤海构造带出现大幅下沉,预示了该区域应力场变化呈现加强态势。     

利用加密GNSS数据和震源机制解分析川滇块体南部现今地壳活动特性

利用多源项目获得的补充加密GNSS观测资料计算研究区高空间分辨率的GNSS水平运动速度场和应变率场,采用地震波形资料,通过CAP方法求解震源机制解,在此基础上使用阻尼区域应力反演方法分析川滇地块区域构造应力场的空间分布特征。结合主要断裂的活动特性,综合分析川滇地区的地壳形变特征。结果表明：1）块体浅部的最大主压应力与地表的最大主压应变率由SSE向转变为近SN向,呈现出较好的一致性,GNSS观测至少可反映20 km以内的地壳形变;2）川滇块体南部的东向滑移和顺时针旋转,可能受青藏高原推挤、华南块体阻挡及印度板块与欧亚板块之间北向运动速率自西向东递减而形成的右旋剪切拖拽作用的顺时针力偶的综合影响;3）川滇块体在综合力偶作用下SE向挤出和顺时针旋转的同时,受到走滑逆冲断裂带的吸收转换,使得青藏高原物质SE向挤出有限。     

郯庐断裂带安徽太湖段第四纪新活动研究

郯庐断裂带太湖段位于东大别的东侧,为东大别与山前盆地的构造界线,遥感影像上断层线性特征清晰。在太湖-桐城一带开展了多次野外地质调查和探槽工作,其中太湖小池镇殷家上屋探槽显示,断层带发育有较软的断层泥,断层向上延伸入中更新世棕红色蠕虫状亚粘土中,OSL和ESR样品测试结果表明,断层在中更新世有过较强的活动。桐城挂车河镇洪老屋断层剖面显示断层错断了早中更新世砾石层,断层下部发育有新鲜的断层泥,ESR样品测试结果同样表明断层在中更新世有过较强活动。综合分析认为,郯庐断裂带太湖段在早中更新世仍有过较强活动,最新活动时代为中更新世(Q2),这或是该地区地震活动以中小地震为主的一个构造背景因素。     

基于GPS速度场的云南地壳应力积累特征分析

利用2009~2015年的GPS水平运动速度场数据,解算云南地区的地壳应变场,在红河断裂与曲江断裂选取两个GPS剖面,计算并分析两个断裂的应变积累特征。结果显示：1）红河、曲江、小江等多个主要断裂应变场存在张、压交替的时空演化特征,近期曲江断裂南段表现为东西向拉张,红河断裂北段东西向拉张量值较大,约12.0×10-8/a,云南南部主要表现为NNE向的压性变化;2）从GPS剖面看,红河、曲江断裂在两个方向上均显示右旋走滑与拉张的变化特征,从量值上看,红河断裂北段运动速率较大,约8.90 mm/a。     

南北地震带现今应变特征及地震危险性分析

基于1999～2007期、2009～2013期及2013～2016期GPS速度场数据,利用最小二乘配置方法解算南北地震带附近区域应变率参数,对比应变率变化并分析变化原因。结合研究时段内M_W6.0以上地震的震中分布,分析应变率参数与地震分布的相关关系;再结合地震地质,分析研究区内主要断层的地震危险性。结果显示,青藏高原近期存在加速扩展特征,其东北缘存在明显的介质性质横向不均匀特征,M_W6.0以上地震与应变率的大小存在相关关系;研究区内的地震危险区分别为祁连山中段危险区、玛沁-玛曲危险区、安宁河-小江断裂系危险区及红河断裂带中南段危险区。     

基于精密水准的依兰-伊通断裂带北部地区垂直形变分析

利用依兰-伊通断裂带北部地区1977年、1991年和2015年3期精密水准数据,采取伪逆基准下的线性动态运动模型进行平差,并归算到选取的基准点,分别获取该区域2期相对速率场（1977~1991年和1991~2015年）。前一期速率场表明,大致以依兰-伊通断裂带为界,该区域长白山北部相对于小兴安岭南段隆升,最大相对速率为7.51 mm/a;后一期速率场表明,整个依兰-伊通断裂带北部地区相对速率较小,最大相对速率仅为3.4 mm/a,该区域趋向于整体性的继承性运动,断裂带两侧相对运动明显减弱。     

西秦岭北缘断裂分段运动变形特征分析

利用1999~2007年和2009~2013年西秦岭北缘断裂及其邻区的GPS观测数据,基于跨断层速度剖面,结合断裂带邻区应变率场的分布,综合分析断裂带的分段运动变形特征。1999~2007年观测结果表明,西秦岭北缘断裂各次级断裂段均表现出左旋走滑兼挤压的运动特征,其中锅麻滩段的活动性明显高于其他3条次级断裂;GPS主应变率场显示,沿西秦岭北缘断裂,各次级断裂所受主压应变的方向基本一致,均为NE向,但是各分段主压应变的量值变化较为明显,锅麻滩段和鸳凤段所受主压应变明显大于漳县段和天水-宝鸡段;主压应变所表现出的分段特征与跨断裂GPS站点剖面反映的结果比较一致。2009~2013年观测结果表明,漳县段滑动速率增加,主张应变率增大,可能与岷县漳县地震的发生有关。综合分析跨断层剖面和主应变率场反映的断裂带远场和近场变形特征认为,西秦岭北缘断裂4条次级断裂已处于闭锁状态,并且存在一定的应变积累,其中天水-宝鸡段平行断裂滑动速率和垂直断裂的挤压速率均较低,可能表明其在西秦岭北缘断裂4条次级断裂中闭锁程度最高。     

环渤海区域及邻区现今地壳构造运动形变特征分析

将环渤海区域划分为5个次级块体,利用整体旋转与线性应变模型分析2009~2014年中国大陆构造环境监测网络的GPS对地观测速度场数据,得到相对于欧亚板块0.5°×0.5°的水平运动速度场和应变场。分析形变速度场和应变场的空间变化发现,环渤海区域整体上呈现0.25×10^-9/a的NW-SE 111.3°的双向趋势性扩张运动,太行块体、山西块体分别呈NW-SE 116.3°、NW-SE 130°的微弱扩张运动,胶辽块体、冀鲁块体和阴山-燕山块体分别存在NW-SE 144.3°、NE-SW 39.5°和NW-SE 155.6°的微弱压缩运动,其中太行块体的扩张运动量级相对于其他次级块体较大。尽管环渤海区域内部各次级块体的形变在空间上存在以上差异,但整体上环渤海区域主压应变轴方向基本为NEE-SWW,主张应变轴方向为NNW-SSE,且主压应变轴走向为NE 47.70°～89.74°,与利用地球物理方法得到的主压应变轴优势方向大体一致,表明环渤海区域现今地壳运动相对稳定。