地壳形变与地震预测研究中的测量精度

对地壳形变与地震预测研究中普遍存在对测量成果精度要求过于苛刻的问题进行了分析,结果认为这可能导致以前很多有价值的信息未能得到充分的利用。追求高质量的观测数据是对的,但针对实际问题的性质和需求,首先应强调如何充分发挥历史资料的作用,因为历史资料可能精度不高,但更可能是无法取代的。因此要最大限度地挖掘原有数据中的有用信息,切不可因误差较大而放弃可能获取有用信息的机会。并以中国大陆1999—2009两期GPS垂直形变速率场及其分析和应用为例,用实例进一步阐释这一观点。     

地震组的地壳形变异常

在各种地形变的异常中,有些异常不能只归属于一次地震,而是一组地震的共同反映,我们称之为”地震组异常”。本文着重介绍了我国华北和西南地区三组强震的地形变异常。地震组的地形变异常曲基本特征是:异常的时间跨度大,分布范围广,群体出现。异常的种类有两种:一种是速率异常,另一种是形态异常。地震组的地形变异常,可以作为地震组预测的重要依据。     

台湾集集921地震地壳形变的简介与讨论

台湾集集 92 1地震是 2 0世纪末发生在我国的一次影响很大的地震。地震发生一年后 ,笔者有幸考察了地震现场。本文展示部分地震遗迹照片和收集到的 GPS观测资料 ,分析讨论了这次地震的震前震后地壳形变特征。     

地壳形变的普适表达与对地倾斜的再认识

给出了地壳形变的普适表达式。对地面倾科的内在实质进行了分析，指出它具有剪应变的性质     

2016年青海门源MS6.4地震前的区域地壳形变特征

选取2016-01-21青海门源MS6.4强震发震区域周围200 km范围的10个连续GPS观测站和74个流动GPS观测站资料,分析研究2016年门源MS6.4地震之前的区域地壳形变特征：1）基于10余年GPS资料的速度场计算结果表明,发震区域所处的祁连-海原断裂系具有显著高于周边区域的地壳应变率和地震矩累积率。在发震区域20 km × 20 km范围内,最大和最小主应变率分别为21.5 nanostrain/a（方向NW-SE,拉张）和-46.6 nanostrain/a (方向NE-SW,挤压),地震矩累积率达17.4×1015 N·m/a。主应变挤压的主轴方向与本次地震的震源机制相一致。2）基于震前6 a连续GPS观测站坐标变化时间序列的计算结果表明,自2010年以来,发震区域的面膨胀值随时间呈“非线性”不断变小的趋势,反映出发震区域一直处于应变的挤压缩减状态,但在震前的2~3个月,面膨胀与最大剪切应变均发生了一次明显的反向趋势变化。这些震前的地壳形变异常变化,或许反映了发震区应力-应变积累在接近临界破裂状态时的非线性调整。     

地震大地测量学及其对地震预测的促进——50年进展、问题与创新驱动

地球科学进入地球系统科学新时期,在防震减灾国家任务引领下,以空间等高新技术为特色的现代大地测量学与地震学、构造地质学、岩石力学和复杂动力系统理论相交融,历经50年艰难探索,一门交叉新兴学科--地震大地测量学初步形成。从科学思想与实践效果的视角,简述所取得的基本进展与问题,例如建立多尺度空-时（频）域精密监（探）测系统;开拓现今大陆地壳运动与变形动力学（10-2s~102a）新领域,精确获取前人未能知晓的自然现象;揭示出中国大陆地壳形变系统是一个自组织动力系统,地震是此系统演化过程中为保持长期稳定的自调节暂态行为,具可预测性,又极难实现完全确定性的预测;尽管仍待长期探索,而当下已有可能对其中某些地震作出不同程度的预测。以科学思想创新为基础,提出了促进地震预测创新、脱困的新途径、新模式、新对策和具可操作性的新方法。     

黔西南及邻区大陆动力学背景与地震活动

从黔西南及邻区大陆动力学背景和构造组合特征出发,结合地震资料、地质测年数据,探讨了研究区的新构造运动特征。分析认为,新生代阶段,由于印度板块与亚洲板块的继续碰撞作用,研究区西部小江断裂带及其西部受印度板抉与亚洲板块碰撞影响明显,地震活动强烈;黔西南及东部地区因离碰撞带较远,新构造运动和地震活动有减弱的趋势。     

中国大陆东南边缘海现时地壳运动与地震动力学综合研究

在东亚大陆动力学和西太平洋动力学背景下 ,定量研究中国大陆东南边缘海的现今区域地壳运动、动力学及地震危险性。基于 1994～ 1998年福建 -台北网、中国大陆网、台湾 -吕宋 (菲律宾 )网和东亚大陆及西太平洋的 IGS网等 4种不同空间尺度的 GPS测量结果 ,结合近 10 0年来的强震震源机制解、近 2 0余年来跨断层形变网、精密水准网、激光测距网及原地应力测量等结果 ,以及地球物理数值模拟与地质学成果 ,通过对多层次构造运动的分析、多学科结果的互验互补和整体综合研究 ,获得如下结果 :( 1)本研究区同时存在陆、海相互对进的两种地壳水平运动 :大陆东南沿海 11～ 12 mm/ a向东南、海洋对大陆 3mm/ a向西北以及台湾东海岸 53mm/ a向西北的运动 ;( 2 )台湾岛可能存在着以 2 4°N附近为其旋转轴的右旋运动 ;( 3) GPS和地形变测量求出现今区域应力场主压应力方向为 NW( NWW)向 ,与不同时间尺度的地震学和地质学结果一致 ;( 4 )观测与数值模拟共同证实 ,印度板块和菲律宾海板块对欧亚板块的联合动力作用是导致本区上述地壳运动的原因 ;前者导致的地壳运动速度比后者约大 4倍 ,但前者仅导致准均匀场 ,而后者则可产生变形局部化过程的非均匀场 ,从而为强震孕育提供动力 ;( 5)菲律宾海板块在台湾东侧对欧亚板块     

用非线性动力学的观点分析形变异常与干扰初探

在形变资料的分析处理中,如何分辨干扰与信息始终是一个难题。本文利用非线性动力学的基本概念,对一些异常资料重新进行了剖析,得出了一些新的认识,某些以往认为属于干扰所致的变化从理论上很可能就是我们想要捕捉的形变异常信息。本文的结论对用形变资料进行地震预报可能有一定的参考意义。     

地壳形变测量用于地震预报的研究

本文给出了一个用形变资料预报大陆地震的基本模式：①用大面积形变资料进行地震背景的研究，确定地震危险区，并综合各种手段对危险区震情的发展进行监测；②在重点监视区内布设形变监测台网，寻找形变敏感点，利用形变测量手段（如跨断层短水准。短基线测量手段等）捕捉中短期地震前兆信息，进行中短期震情预测，为短临形变监测手段提供依据。③建立固定形变监测台站进行连续形变的观测（如连通管、倾斜仪、伸缩仪、应变仪等），以捕捉临震的形变前兆信息，用于震前的短临预报。本文对以上三个步骤以实例作了简要的介绍，并简单地介绍了一些形变数据处理及提取形变前兆信息的方法，同时给出了预报地震的实例。     

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断层形变测量与地震预报

本文概述了我国断层形变测量的新进展。对观测技术与监测系统、板内断层运动的各种状态、理论研究、分析方法及预报实践进行了评述，并与美、俄、日等国的有关研究作了对比。在此基础上对今后发展提出了建议。     

CUSP突变模型在地壳形变和强震危险性判定中的应用

应用ＣＵＳＰ（尖角）突变模型研究了板内边界带地壳形变与强震的危险性判定及其预测的方法，并以鲜水河断裂带１９７３～１９８２年的动态大地测量和地震活动数据作了验证。结果表明：（１）强震前该断裂带地壳形变与蕴震系统经历了稳定平衡—不稳定平衡—稳定平衡—不稳定平衡—近于临界状态的过程。（２）系统的不稳定平衡状态在不同的观测点位具有同步性和持续性，且持续的时间与未来的地震强度有关。（３）预测未来事件发生的时间、震级、位移与实际发生的事件基本相符。     

永登5.8级地震的地形变异常分析

总结了１９９５年７月２２日永登５．８级地震前的地壳形变异常特征，研究了跨断层形变异常及其与地震的对应关系，地震发生在隆起区边缘的形变高梯度带上，有明显的地形变前兆，说明大面积地形变与断层形变观测相结合对一些较大地震作出预报是可行的     

张北地震前地壳形变异常及力学分析

1998年 1月河北省张北 6 .2级地震前 ,在震中区西部存在一个幅度为 2 0mm的隆起异常区 ,震后异常恢复。根据张北地区 1984～ 1991年的水准测量资料 ,反演地震孕育期间的力学参数 ,结果显示震源区受力增加了32× 10 14 N ;力系中心位置为 4 0 .99°N ,113.99°E ,力系的方位角α =2 8.6 5°,力系的倾角 β =- 17.19° ,与后来实际发生地震的震中及震源机制十分接近 ,与华北地区区域应力场也基本一致。理论形变图与实测图大体相似。     

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地壳形变测量学之进展与展望

首先简述了当代地学前沿交叉新学科－－地壳形变大地测量学的形成和内涵。地壳形变大地测量学开拓了现今地壳运动与现今地球动力学研究新领域,使中国大陆现今地壳运动研究取得创新性成果,促进地球动力学等地学基础研究,证实地壳动力学的基本状态不是“SOC”而是“SO”,因而地震是可能预报的,有助于击破制约地震预报的“瓶颈”,从根本上推进地震预报。然后对当前的研究工作提出了7项建议,包括：将地壳形变监测系统建设为真正的“四维”快速测地系统,加速推进形变和重力的结合,地表与深部研究的结合,推进地壳运动“暂态信号”和“暂态过程”研究,研制和发布“数字形变信息产品”,深化中国大陆现今地壳运动和现今地球动力学研究,并在此基础上加速推进地震动力学和地震预报研究等。最后提出了对地壳形变大地测量学、现今地壳运动、现今地球动力学和地震预报未来发展的预测。地壳形变大地测量学正有力地推进地球科学创新和地震预报破关,激动人心的研究还仅仅是开始。