红河断裂带中、越现代形变监测对比研究综述

利用现今大地形变测量资料,可分析研究得到现今地壳形变特征.大地形变场的建立,主要以精密水准测量监测大地区域垂直形变,以地面激光测距监测大地水平形变,以短基线、短水准测量等方法对断层活动性进行定点观测研究.20世纪90年代以后比较流行用GPS监测场区现代构造运动及断裂的地壳形变.本文主要通过分析对比中、越红河断裂带及其相邻地区的现代形变监测资料,得出现今红河断裂的形变特征.     

大地形变流动观测数据库

为有效管理大地形变流动观测数据,基于关系型数据库设计大地形变流动观测数据库,完成区域精密水准、流动GNSS、流动重力、跨断层场地观测数据的结构化存储,实现了观测过程数据（包括观测数据和管理数据）的规范化管理,从而有效控制了大地形变流动观测数据质量,提高了数据质量管理效率。     

地倾在克孜尔水库第一形变站水准观测中的影响分析

通过第一形变站人工水准前视读数变化和克孜尔水库垂直形变监测网推算第一形变站附近断层下盘和上盘沿测线方向地倾年变速率及地倾方向,发现断层附近地面以断层为分界朝着相反的方向倾斜。这可能是多种原因综合所致,首先水库施工、蓄水、灌浆等活动引起地面负荷变化,其次断层破碎带内渗水后发生膨胀,上盘对下盘的摩擦推挤作用使下盘在断层附近的地面产生翘曲或掀斜,而上盘产生旋转,这种现象离断层越近越明显。扣除地倾因素后获得断层实际高差活动量Δh时,发现断层活动方式自1989年开始由逆断层转变为正断层,但是第一形变站基线和大坝变形GPS监测网数据反映出F2断层长期以来总体保持逆断层的活动特征,出现这种矛盾的原因很可能是上盘地倾量被严重低估造成的,从而可以看出地倾变化对第一形变站水准观测数据的影响是相当大的。     

形变信息预测及其在地震预报中的应用

用大地形变测量手段进行地震预报的研究有着广阔的前景，给出了对形变资料由形估到值估进而进行统计预报地震的方案，并以京、津、唐地区部分短基线、短水准资料为例，给出了部分研究成果。     

考虑地震位错引起的大地水准面形变的源参数反演

本文首先讨论了地震位错引起的参考系,即大地水准面形变问题.给出了位错引起的大地水准面高和垂线偏差的变化,以及大地水准面高随位错面倾角变化等数值结果.在进一步考虑大地水准面形变的条件下,给出用表面视位移和重力变化资料反演位错模型参数的处理方法,以及用于确定唐山地震源参数和大地水准面高的变化的实例.研究结果表明,在使用大地测量资料进行地震位错模型参数反演时,考虑大地水准面形变不仅在理论上更加严格,而且在实际应用中也确有意义.      

动力地球表面形变

地幔对流使得地球表面及核幔边界发生形变，这种由地球深部的动力学过程所引起的形变对大地水准面异常的贡献与地球内部密度异常的贡献具有相当的量级，但符号相反，而由于地表的短周期地质作用所引起的地球表面形变的屏蔽作用，这种长波长、长周期的动力地球表面形变在目前还无法直接观测出来。本文首先从观测大地水准面异常中将地球内部密度异常的贡献去掉，并根据地震层析所得出的核幔边界形变，求得了动力地球表面形变。其结果将对地球内部的动力学过程尤其是粘滞度分布提供十分有用的信息。     

临汾水准巨幅形变的位错理论模拟与异常性质判定

在假设临汾台水准出现2次巨幅形变异常为断裂错动的情况下,笔者基于矩形断层位错模型模拟了罗云山断裂(土门-峪里段)错动所引起的垂直形变场分布,并通过D-InSAR技术对研究区域内的地面形变场进行了实测。分析结果表明:1从理论上讲,罗云山断裂(土门-峪里段)错动是可以产生长轴与断裂走向平行的椭圆状变形区域,其中,位于断裂上盘的区域中心变形量最大,变形量向外围逐渐衰减为零;2次错动导致的变形波及范围分别约为长轴18km和26km,短轴12km和17km;显著变形幅度分别约为1—3mm和4—14mm。2而同期D-InSAR实测形变场显示,临汾台水准出现2次巨幅异常期间,研究区域内未发现与断裂走向一致的连续变形区域,仅在盆地内部存在可能由于过量开采地下水所导致的地面沉降,其变形范围约为10—12mm和1—5mm。3实测形变场与理论形变场在变形区域和变形幅度上均不一致,说明断裂活动不是临汾台水准出现2次巨幅形变的主要原因,可能为断裂上盘的土层点局部变形所致。4通过断层位错模型的理论模拟与D-InSAR技术的实际监测相结合,可以有效地确定临汾台跨断层水准出现的2次巨幅形变异常的性质,可为重大水准异常的核实提供科学依据。     

丽江7.0级地震前形变场动态演化与孕震信息提取研究

本文用分段速率整体动态平差法，处理了滇西水准监测网８０年代以来的水准复测资料，并进行了形变速率多面函数拟合和垂直形变场信息分离。研究了１９９６年２月３日发生于滇西水准监测网北部的丽江７０级地震前，形变场动态演化和信息分离得到的垂直形变剪切变形、扩张变形、体积变化及准加速度等信息指标分布变化特征。结果表明：８０年代中前期，在滇西的丽江、永胜及其附近地区出现的大规模形变速率高梯度带和信息指标高值分布所反映的剧烈垂直差异运动，是丽江７０级地震前１０余年孕震应变能开始快速积累的显示；而１９８５～１９９２年形变场趋势转折与垂直差异运动显著减弱，可能意味着孕震能量积累到一定程度后，孕震区处于相对闭锁阶段。在此基础上，结合丽江７０级地震前区域地震活动分析和不同地区强震孕震形变对比，进一步研究了强震前形变场非均匀态特征和孕震信息的识别提取，得出了一些用大地形变进行强震中期预测的有益结果。     

临汾水准巨幅形变的位错理论模拟与异常性质判定

在假设临汾水准两次巨幅形变异常为断裂错动的情况下,基于矩形断层位错模型模拟了罗云山断裂（土门-峪里段）错动所引起的垂直形变场分布,并通过D-InSAR技术对研究区域内的地面形变场进行实测,分析结果表明：（1）断裂错动理论上可导致长轴与断裂走向平行的椭圆状变形区域,位于断裂上盘的区域中心变形量最大,变形量向外围逐渐衰减为零,两次错动导致的变形波及范围分别约为长轴18Km和26Km,短轴12Km和17Km,显著变形幅度分别约为1-3mm和4-14mm。（2）D-InSAR实测形变场显示两次异常期间研究区域内未发现与断裂走向一致的连续变形区域,仅在盆地内部存在可能由于过量开采地下水所导致的地面沉降,变形范围约为10-12mm和10-15mm。（3）实测形变场与理论形变场在变形区域和变形幅度上均不一致,说明断裂活动引起临汾水准巨幅形变的可能性不大,可能为断裂上盘的土层局部变形所致。（4）通过断层位错模型的理论模拟和D-InSAR技术的实际监测相结合可以有效地确定跨断层水准巨幅形变异常的性质,为重大水准异常核实提供科学依据。     

大地形变学——理论体系框架的研究及其主要进展

大地形变学(习惯上被称为“大地形变测量”、“地壳形变测量”或“地壳形变测量学”等)是研究固体地球(或岩石圈)表面的质点及其相互作用在一定的时、空域内运动与变化的规律、成因与机制的科学。它是在大地测量学的基础上发展起来的一门新兴的基础性边缘学科。文章侧重于介绍我国关于大地形变学理论体系框架的研究及其主要进展。简要回顾了我国地形变学科理论体系框架研究的发展历程;简述了大地形变学的基本概念以及大地形变学与地学各相关学科,特别是与大地测量学之间的关系;指出了大地形变学的主要科学问题;讨论了学科称谓的统一性问题。     

精化大地水准面中的几个问题

根据近年来精化大地水准面的研究结果，对人们比较关系的５个方面的问题加以综述和探讨：（１）大地水准面的定义；（２）精化大地水准面的作用；（３）由似大地水准面改化为大地水准面；（４）海面地形对大地水准面的影响及其改正；（５）高程异常中的零阶及其误差。     

1970年云南省通海地震的地形变特征

1970年1月5日在我国云南省通海发生了一次7.7级强烈地震。在该震区地震前后做了一些大地测量的复测工作。地震前十年期间沿水准测线在曲溪盆地处产生了一个相对下沉区,跨曲江断裂处产生南盘相对于北盘下降的现象。地震时的地面垂直形变发展了地震前的特征,形成了更强烈的差异运动。地震时的地面水平形变表现为断裂两侧的水平顺扭的错动,相对错动量为2米。即通海地震的地形变是以水平错扭为主的。地震前后的地形变现象,表明了通海地震时曲江断裂的应力活动方式为:以顺时针水平错动为主兼有北盘相对南盘上逆的斜冲。     

芦山MS7.0级地震前的形变空区特征研究

上世纪70年代以来,国内外基本形成了以监测震中附近断层预滑动进行地震预测的研究思路,但近些年来,一些大地震前近震源区域的形变变化却引起了巨大的争议.本文应用芦山地震震中附近跨断层及连续形变观测资料,分析了震前不同阶段地形变变化的特点,讨论了震中附近区域异常时空演化过程.分析结果表明,沿鲜水河断裂带一些跨断层基线、安宁河及则木河断裂带个别场地的跨断层水准基线出现的显著异常变化,这些异常出现在远离芦山地震震中的区域上;在近震源区域,在龙门山断裂带南段的一些断层水准变化量极小,在鲜水河、龙门山和安宁河3条主要断裂围成的三叉口地区,倾斜、应变、重力及断层水准和蠕变观测临震前未有显著的异常变化,该区是形变变化或形变异常分布的“空区”.本文也与汶川地震前形变异常分布进行了对比,认为震前形变“空区”现象可能是强震前的一种共性特征.     

强震蕴育过程中区域垂直形变场多种动态信息演化特征

以区域精密水准重复观测资料为依据,用定性与定量相结合的方法,研究了发生于我国大陆板内的１９９６年丽江７．０级等几次强震过程中区域垂直形变速率、剪切变形率、扩张变形率和体积变化率等形变场多种信息的动态演化特征。结果显示：强震蕴育过程中,区域垂直形变场在空间和时间上均会出现不同程度的非均匀态特征。在此基础上,结合区域构造,进一步研究了判定强震危险区的形变前兆场多种信息异常综合标志,得出了一些用大地形变进行强震预测的初步结论。     

大同—阳高地震前后华北地区形变场动态及其演化

叙述了１９８９年大同－阳高地震地壳形变的主要特征，指出其具广泛性、多样性和阶段性。分析了这次地震前后大地形变场的动态和演化，并从不同时空尺度对这次地震后华北地区形变场的新格局和未来地震形势进行了讨论。     

山西地区近期地壳形变活动特征

根据１９９１年大同—阳高２次中强地震后的水准复测资料，分析了地震前后山西地区的垂直形变场。结果表明，该区垂直形变场震前显示出前兆形变，震后有明显的调整。定点形变分析证实太原台连通管、水平摆震前相继出现异常。大同台短水准震前数年观测到幅值不大的变化。震后，对这２个台继续进行跟踪，结果表明，再次出现新情况，显示出新的特点     

利用InSAR技术研究滇西南镇康—永德地区现今地壳形变特征

基于12景ALOS PALSAR卫星影像,利用InSAR的前沿技术,提取了2007~2010年滇西南镇康—永德一带的平均地壳形变速率和形变时间序列,并结合不同时段的水准和GPS监测结果,从三维角度研究了该区域现今的地壳运动特征。研究结果表明,水准资料显示的镇康—永德一带异常隆起区位于南汀河断裂带附近,范围沿北东—南西方向呈近椭圆形展布。这一地壳形变异常区在数十年尺度上表现为隆升(速率约2~3 mm/a),表明区域具备中强地震孕育的地壳形变背景。而在2007~2013的数年尺度上表现为大幅垂向形变波动,可能反映区域近年来地壳垂直运动比较活跃,应加强跟踪与监视。     

河西—祁连山中东部地区垂直力源形成机制及其对地震的触发作用

震源机制解和区域垂直形变资料表明，河西－祁连山中东部地区，存在着比较显著的垂直力源。大地电磁测深资料、弹性半无限空间内均匀膨胀球体地面垂直位移的反演表明，该区垂直力源主要起因于上地慢软流层的密度迅速增大和体积膨胀。最后根据断裂力学的观点，以门源６．４级地震立交孕震模式为例，讨论了垂直力源对地震的触发作用。     

大同－阳高地震前后华北地区形变场动态及其演化

叙述了１９８９年大同一阳高地震地壳形变的主要特征，指出其具广泛性、多样性和阶段性。分析了这次地震前后大地形变场的动态和演化，并从不同时空尺度对这次地震后华北地区形变场的新格局和未来地震形势进行了讨论。     

关中地区垂直形变场及其动态演化特征

应用关中地区20余年的精密水准资料,用分段线性速率动态平差法进行统一起算基准的拟稳平差计算．得出了197l～1976、1976-1980、1980-1986和1986～1996年度的垂直形变速率图,从动态的观点研究了关中地区地壳垂直形变场的演化特征。研究结果表明：（1）地壳垂直形变场有规律的变化与区域应力-应变场的微动态活动有关,青藏亚板块和华北亚板块对关中地区的构造变形交替起主导作用,并产生了不同形变特征;（2）地壳垂直运动不是线性的。有加速、反向和停顿,长期平均垂直运动速率低于各时段的变化;（3）地壳垂直变化与断裂活动密切相关。垂直形变的逆继承性构造活动时期远小于继承性构造活动时期;（4）西安是一个特殊沉降区。由于过量开采地下水引起地面急剧下降。