从地壳运动角度分析大陆强震机理的一种物理方法

为了从地壳运动角度利用重复大地测量数据分析大陆强震机理,提出了利用反映地壳内部密度变化或时变的物理量来分析强震发生的密度变化机理的一种物理方法(1)介绍了地球内部密度时变的一般理论和单层密度时变理论,提出了分步迭代算法;(2)简要分析了断层位错引起的单层密度变化效应;(3)分析了1996年丽江7级地震前震区南部地壳密度时变(变化)的特征;(4)初步探讨了强震孕育过程中可能的地壳内部密度时变(变化)前兆模式或发震机制.     

从地壳运行角度分析大陆强震机理的一种物理方法

为了从地壳运行角度利用重复大地测量数据分析大陆强震机理，提出了利用反映地壳内部密度变化或时变的物理量来分析强震发生的密度变化机理的一种物理方法：（1）介绍了地球内部密度时变的一般理论和单层密度时理论，提出了分步迭代算法；（2）简要分析了断层位错引起的单层密度变化效应；（3）分析了1996年丽江7级地震前震区南部地壳密度时变（变化）的特征,（4）初步探讨了强震孕育过程中可能的地壳内部密度时变（变化）前兆模式或发震机制。     

强震前海平面异常变化特征研究

使用渤海沿岸8个验潮站的海潮潮位观测资料,根据近海或沿岸地区强震前后海平面变化的实例,分析了海平面变化的前兆意义。资料证实,大部分近海大地震前局部海域存在着可以识别的海平面异常变化。通过周期分析方法和潮汐分析方法来消除各种周期及非周期因素的影响,可以显示出地壳垂直形变的变化,分析结果表明,渤海沿岸的海平面变化不仅具有丰富的地质构造活动信息,而且可能反映较大地震前后的地壳形变过程。提取海平面地壳垂直形变信息对较大地震的预报和与海洋有关灾害的预测有重要意义。     

华北地区现今地壳运动动力学初步研究

本文基于GPS、断层形变等观测资料,实现华北地区构造运动有限元数值模拟,研究其现今地壳运动及形变动力学机理.结果表明,鄂尔多斯地块、华南地块、东北亚地块等周边构造块体的相对运动基本决定了华北地区现今表面运动及应力场格局.而另一方面,当考虑区域下部岩石层较快速的“拖动”作用时,表面速度场可以得到更好模拟,并同时形成共轭分布的剪应力梯度带.可见太平洋板块的俯冲作用、印-欧板块的碰撞挤压作用等可能造成岩石层深部、浅部运动差异,从而对研究区现今地壳运动产生深刻影响.此外,地形重力作用、断层分布及区域流变结构非均匀性也对现今地壳运动具有一定影响作用,但处于次要地位.     

华北强震前地下流体长趋势变化特征及其产生机理的研究

分析了华北地区自1976年以来MS≥6.0地震前地下流体长趋势变化的形态、演化特征。结果表明:地下流体长趋势变化出现时间早、范围广,具有协调性、重复性、迁移性等特性,主要沿构造带迁移,迁移方向为外围向内迁移或内部向外迁移;形态主要为趋势转折、破年变、加速等,其中绝对大多数为趋势转折变化;地下水位分析表明长趋势变化绝大部分呈现为缓慢上升或下降减缓的走势。对比研究了地壳形变与地下流体长趋势变化,发现地壳形变长趋势时间早于地下流体;形变出现张压变化与水位变化有比较密切的关系,即形变绝大部分出现缓慢压性变化或张性减缓变化,水位绝大部分出现缓慢上升或下降减缓变化。最后讨论了强震前地下流体长趋势变化产生的机理:在地震孕育过程初(早)期,构造应力的缓慢增强将使岩体所含裂缝闭合,地壳发生变形,从而改变岩体的空隙率及相应的孔隙压力和渗透率,引起诸如地下流体长趋势动态异常变化;构造应力缓慢增强并向未来震中聚集,造成地下流体长趋势动态异常变化向震中迁移;而深部物质的不断上涌和影响范围增大致使地下流体长趋势动态异常变化向外围迁移。     

重力和形变资料联合反演地壳密度时间变化的一种方法

基于单层位理论，利用动态大地测量基本方程，选取Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ虚拟球作球近似同时将地面观测数据δｇｔ（重复重力）和δＨｔ（重复水准）等解析延拓至Ｂｊｅｒｈａｍｍａｒ球面上，得到求解地壳内部密度时间变化及相关重力位场时间变化的一组公式，并给出了相应的迭代求解方法。     

川西地区现今垂直地壳运动研究

地处川滇菱形活动地块中、北部的川西及邻区, 是青藏高原物质大规模东南方向运动的重要通道, 也是青藏高原上新世以来大幅隆起的重要延伸区和影响区. 利用川西及其邻区1970年至2006年的多期水准观测资料, 采用以相邻水准点间高差变化速率为观测值的垂直形变网平差方法, 获得了川西地区近30年来的长期地壳垂直运动速度场图像. 结果表明, 相对稳定的四川盆地, 川西地区现今仍处在差异性的快速隆升阶段, 其中: (1) 位于泸定、雅江之间的高尔寺山地区现今隆起速率为3.0~4.0 mm/a, 位于雅江、理塘之间的剪子弯山-卡子拉山地区的现今隆起速率为4.0~4.8 mm/a, 而位于理塘、中甸之间的沙鲁里山、大-小雪山地区, 其现今隆起速率为3.0~4.0 mm/a. (2) 位于鲜水河断裂带东南端的贡嘎山区, 其相对四川盆地的现今隆起速率至少为5.8 mm/a, 相对安宁河谷地的隆起速率也不小于3.0~4.0 mm/a, 贡嘎山隆升速率之大可与喜马拉雅山5~10 mm/a的隆起速率相媲美. (3) 大凉山地区的现今隆起变形主要集中在安宁河断裂带与大凉山断裂带之间的块体上, 相对四川盆地的隆起速率为2.5~3.0 mm/a. (4) 位于川滇菱形地块中部的丽江、永胜、攀枝花地区, 相对四川盆地表现为-2.0~-1.0 mm/a的下降运动, 其相对下降运动与GPS地壳水平运动所表现出的东西向拉张变形特征相一致. (5) 综合GPS、水准、大地电磁测深等观测资料分析认为, 川西地区尤其是贡嘎山脉的现今快速隆升运动, 可能与下地壳塑性流的受阻增厚密切相关, 而川滇菱形地块中南部的东西向拉张和下沉变形, 则可能与喜马拉雅东构造结地区下地壳塑性流的南东、南西向分叉运动有关.     

青海地区现今垂直形变场概貌及与构造运动和强震活动性的关系

本文利用青海地区近几十年的大地测量资料，探讨了该区现今地壳垂直形变与现代构造运动及强震活动之间的关系，认为青藏高原北部目前仍处于强烈的构造运动活跃期，判定了两处有可能是未来发生强震的场所，并对青藏高原北部强震成因提出了作者的看法。     

敦煌三危山断层—一条无强震的第四纪活动断层

本文研究了敦煌三危山断层的第四纪活动特征及其与地震活动的关系,运用构造地貌学分析方法确定了晚更新世以来三危山地区的区域抬升期次和抬升速率。研究结果表明,敦煌三危山断层是一条晚更新世以来无强震的第四纪活动断层,早、中更新世曾发生过比较强烈的倾滑逆冲运动,晚更新世以来停止活动,代之以包括三危山断层在内的间歇性区域抬升运动。     

海南岛现今三维地壳运动与断裂活动性研究

海南岛曾发生1605年琼山7.5级大震,现今小震多分布在东北缘的南北向地震条带及九所—陵水断裂中东段,马鞍岭—雷虎岭火山群具有潜在喷发危险.新构造运动包括垂直与水平运动.本文采用2009—2014年多期GNSS观测资料及1970 s、1990 s、2013年精密水准资料揭示现今地壳运动特征及断裂活动性,结果表明水平运动以SEE向为主,与华南地块运动一致;南北向小震条带附近以左旋拉张为主,基线变化表明运动具间歇性.岛北部垂直运动在1970 s表现为以海口—屯昌为界的东升西降,以王五—文教断裂为界的南北两侧分段性差异运动.1970 s—1990 s年环岛水准资料揭示相对秀英港水准基点,点位以上升运动为主,且西南相对东北上升,地壳以继承性运动为主.其中琼北垂直运动与1970 s相反.1990 s—2013年资料揭示点位运动趋势与上一时段相反,主要为文昌—琼海—万宁一带上升和其他测点的相对下沉.由形变及地球物理等研究结果推测东北缘小震由铺前—博鳌断裂活动引起.马袅—铺前断裂以北盘下降为主;九所—陵水断裂东段活动大于西段.地震、形变等资料表明现今火山活动平静.     

跨断层形变测量场地图形分析及设计

在分析了青藏体北缘跨以形变测量场地图形状态的基础上,论述了进行优化设计的必要性及新的图形设计的主要内容：（１）以ＧＰＳ控制整个断裂、以水冷、测距、基线、重力等测量手段监测各个场地测点形成的三维地形物重力变化信息;（２）断层水准、重力按新的标石裂线阵设;（３）断层水平形变可根据运动状态的不同,按“走滑型”和“倾滑型”布设;（４）场地水冷、重力定期水准、重力联测,场地水平没距网定期与区域ＧＰＳ网联测,     

Research on dynamics patterns and parameter characters of crustal deformation field before and after strong earthquake

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｐａｔｅｒｎｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｃｒｕｓｔａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅＳＨＵＯＹＵＺＨＯＵ１）（周硕愚）ＳＨＵＮ...     

青藏高原东缘现今三维地壳运动特征研究

利用国家重大科学工程"中国地壳运动观测网络"、"中国构造环境观测网络"和相关项目1999—2011年GPS区域站观测资料,获得了青藏高原东缘地区现今地壳水平运动速度场图像;结合地质构造动力环境和区内发生的特大地震事件,初步分析了GPS观测反映的水平运动空间分布的分区差异性和时间变化的阶段性;进而与本研究区1970s—2011年水准测量获得的垂直运动背景场进行综合对比,进一步研究和探讨了区域现今三维地壳运动的时空分布特征及其机理.结果认为:①青藏高原东缘不同构造地带水平运动强度和方式的差异,受控于青藏高原向北挤压、向东挤出和绕东构造结旋转作用;而运动状态随时间变化的阶段性(尤其是汶川地震发震断裂及其相关构造地带)与特大地震的孕育、发生有关.②现今三维地壳运动呈现的高原山地挤压缩短隆升、盆地伸展下沉的山、盆构造活动分异与构造动力环境和深部物质活动有关,反映了新构造活动的继承性.③龙门山汶川发震地段长期受压、闭锁积累的应变能经Ms8.0特大地震集中释放之后处于松弛调整运动状态,但与之相关联的构造部位以及外围的西秦岭、川滇菱形块体东边界等构造地带应变积累仍在持续.     

General characteristics of the recent horizontal crustal movement in Chinese mainland

1 Introduction of GPS observation dataThe Crustal Movement Observation Network of China (CMONOC) is a major scientific project in China organized by China Seismological Bureau and paticipated by the Bureau of Surveying and Mapping of the General Staff, the Chinese Academy of Sciences and the National Bureau of Surveying and Mapping. Based on the observation data of 25 fiducial stations and 56 basic stations in CMONOC (Figure 1 and Table 1), collected from August 26 to September…     

Study on the pattern and mode of vertical crustal deformation during the seismogenic process of intraplate strong earthquakes

Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｐａｔｔｅｒｎａｎｄｍｏｄｅｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｃｒｕｓｔａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｓｅｉｓｍｏｇｅｎｉｃｐｒｏｃｅｓｓｏｆｉｎｔｒａｐｌａｔｅｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ杨国华，桂昆长，巩曰沐，杨春花，韩...     

characteristics of recent crustal movement in the north section of north-south seismic belt

Tectonic activity is intense and destructive earthquakes occur frequently in the northern section of the North-South Seismic Belt(NSSB). After the May 12, 2008 Wenchuan earthquake, the North-South Seismic Belt enters a new period of high seismicity. On July 22, 2013, the Minxian-Zhangxian earthquake occurred, which broke the 10-years seismic quiescence of magnitude 6 of the area, indicating an increasing trend of strong earthquakes in the region. Earthquake is the product of crustal movement. Understanding the dynamics of the process of crustal movement may provide basis for earthquake prediction. GPS measurement can provide high-precision, large-scale, quasi-real-time quantitative crustal movement data, that allows us to explore the evolution of crustal movement and its relationship with earthquake, thus providing the basis for determining the seismic situation. Since 2009, the density of mobile GPS measurement stations has significantly improved in the Chinese mainland, and moreover, the Wenchuan earthquake has brought about adjustment of the regional crustal deformation regime. So the introduction of the latest repeat GPS data is important for understanding the features of crustal movement in the northern section of the North-South Seismic Belt. In this paper, we obtained the GPS velocity field, fault profile and baseline time series and analyzed the dynamics of recent crustal movement in the northern section of the North-South Seismic Belt using the 1999a-2014a GPS data of mobile and continuous GPS measurement stations. The results show that: the Qilianshan Fault has a high strain accumulation background. There are locked portions on the Liupanshan Fault, especially in the region of Jingning, Pingling, Dingxi, Longxi. In 2004-2009a, the degree of locking of the Liupanshan Fault got higher. In 2009—2013a, crustal movement on the northern section of the North-South Seismic Belt weakened compared with 1999-2004, 2004-2009, and showed some features as follows: ① The velocity field weakened more markedly near the Qilian-Haiyuan-Liupanshan faults; ②The velocity decreased more significantly in the region north of Qilianshan-Haiyuan Fault than that of the south, resulting in enhanced thrust deformation on the Qilianshan Fault in 2009-2013a and the decreased sinistral shear deformation on the Qilianshan Fault and Haiyuan Fault; ③the velocity field decreased more remarkably at 50km west of Liupanshan Fault, compared to the east region, which led to the locked range on the Liupanshan Fault extending to the range of 100km near the fault zone during 2009-2013 from the previous locked range of 50km near the fault. The GPS baseline time series analysis also reveals a number of structural features in the region: Yinchuan Graben is continuing extending, and the extension in the west is stronger than that in the east. On the southern end of Yinchuan Graben, the deformation is very small.     

Investigation on the relation between the gravity anomaly，crustal deformation and underground water

Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｇｒａｖｉｔｙａｎｏｍａｌｙ，ｃｒｕｓｔａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＸｕｅ－ＦａｎｇＷＵ（吴雪芳），Ｓｈｉ－ＨｕａＴＩＡＮ（田世华）ａｎｄＧｕ...     

Preliminary analysis for the roles of crustal low-velocity and high-conductivity body in process of strong earthquake preparation

IntroductionDuring "8-th Five-Year Plan" in China, considerable headway was made in many researchfields of seismology. The study on crustal construction and velocity structure in the north of NorthChina (Liu, et al, 1986; Sun, et al, 1993, Sun, Liu, 1995; Zhang, et al, 1994) make ones gain newcognition about the feature of infracrustal structure, layered crustal structure and cruSt-mapleinterface. The results of tomographic imaging for three-dimensional velocity stfUcture reveal thatthere…     

首都圈地壳垂直形变与未来强震活动

据首都圈地区精密水准复测资料,分析了近10年来地壳垂直形变状态与特征。结果表明,北京、天津和河北等平原地区,由于过量开采地下水导致了大空间、大量级的地面沉降,从而无法获得这些区域垂直向构造运动信息。在首都圈地区能够获得构造运动信息的区域主要位于该地区的东北端和西区,东北端为唐山—遵化—兴隆以东和以北的区域,西区指太行山以西的区域。东北端区域整体表现为下降,下降速率为2~ 4 mm/a,但“北升南降”的运动格局没有改变。西区为整体隆升,隆升速率最大近10 m m/a,运动的时空分布从具有“南快北慢”特征的总体上升逐步转变为“北升南降”的有升有降。2001年是西区上述运动性质发生变化的分界线,并由此导致了延怀盆地及其附近的区域出现了比较明显的四象限分布的形变图像。尽管从规模和量级上略小于大同地震前孕震体的变形,但两者的运动图像非常相似,所以该区域可能成为未来强震的孕震地区。     

Characteristics of horizontal crustal move-ment in Weihe basin and adjacent zones by GPS observation

Introduction GPS observation results provide high-accuracy and large-range crustal movement data with real time, which makes it possible to obtain the velocity field of current crustal movement in Chi-nese mainland within a short time and check the previous tectonic deformation model. Geoscien-tists at home and abroad have made a great number of researches on the crustal movement in Chi-nese mainland and have obtained many results in this field (JIANG, et al, 2001; WANG, et al, 2001; ZHA…