京津水准复测与垂直形变特征

利用京津城际铁路水准测量资料,绘制了京津地区垂直形变图,发现京津城际铁路水准复测结果同样也出现了与首都圈地区同期水准测量相一致的"南升北降"垂直形变异常现象.分析认为应加强首都圈乃至华北地区的形变监测,为判定形变发展趋势提供依据.     

高铁工程水准复测垂直形变分析

在2011年度的震情会商中,利用京津城际铁路工程水准测量数据对首都圈地区的垂直形变进行了分析,为2008年出现的“南升北降”垂直形变异常的可信性提供了佐证并对这一区域垂直形变特征进行了分析.由于京津城际铁路工程水准测量自2010年中断了合同,资料来源受到工程的时效性和获取途径等的限制,不能连续应用.     

近期华北地区垂直形变

2008年上半年华北区域精密水准复测结果表明,遵化—唐山、延庆—北京—安平、大同—山阴—阳明堡3条南北向的水准路线测量结果显示“南升北降”的垂直形变特征.汶川地震后又进行了复测,复测结果显示这种“南升北降”垂直形变态势有所恢复.从测量误差分析形变量可信度的角度推断,几条水准路线的垂直变化量都不显著,因此对垂直形变的可信度产生疑问.     

从精密水准复测资料中提取的中国西部地区地壳区域性倾斜变化特征

采用富里叶分析法，从中国西部地区２０多年的地壳生趣形变资料中提取区域性趋势倾主息，并对宁夏海原５．７级地震，四川西部道孚６．９级地震和青海门６．４级地震震区近场垂直形变场的区域性倾斜信息进行了分离和提取、推导出了用富里叶级数表示的梯度公式。     

唐山台短水准观测中复测数据特征分析

整理唐山台2003—2010年的水准复测记录,初步分析其月频次统计特征,比较水准4个测段及不分测段的水准复测时间统计特征,发现在7月份月复测频次最少,在1、3月份水准复测频次最高。进而计算不分测段的水准复测序列与台站记录的气温月均值、降雨月累积降雨量及区域小震月频次序列的相关性,结果发现:台站水准复测月累积频次与气温和降雨并无显著的相关性,而和区域地震活动频次有某种关联。     

基于精密水准数据的青藏高原东缘现今地壳垂直运动与典型地震同震及震后垂直形变研究

发生在新生代早期的印度板块和欧亚板块间的碰撞不仅形成了喜马拉雅造山带,还造就了一个以独特的地势高度、地貌、地质环境、自然环境等特征而闻名于世的青藏高原.自19世纪中期普拉特和艾利等创立地壳均衡论以来,青藏高原的形成、演化及隆升机制的问题一直就是国际大陆动力学理论研究的核心和前缘热点.目前,已有许多学者提出了各种动力学模型试图解释青藏高原的隆升、演化之谜,这些模型和模式的提出对我们理解青藏高原的隆升机制起到了积极的启发和推动作用.不同的隆升机制会在青藏高原周缘尤其是东缘地区产生完全不同的形变模式.因此,研究青藏高原东缘三维地壳形变可为高原深部结果和动力学演化过程提供重要的定量数值边界条件,有助于理解高原隆升的地球动力学机制.     

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。     

北京天津地区垂直形变剖面复测结果的GPS检验

利用北京和天津地区的28个GPS连续观测站资料（资料截至2008年8月）计算得到的垂直向时序结果,分析各个GPS连续观测站垂向分量的变化特征,计算得到2007～2008年北京天津地区GPS站垂直运动速率,并与水准测量计算得到的2007～2008首都圈地区垂直形变速率进行比较;通过寻找水准测量路线附近的GPS站点,相应于水准的初测和复测时段,计算得到GPS路线剖面图,将GPS与水准2个时段的剖面结果进行对比分析。通过水准和GPS结果的这种“由面到线”的综合比较分析,得出初步的结论：从趋势上看,GPS与水准的结果是相似的,GPS结果同样反映了2008年北京东南附近区域有隆升的迹象,但量值比水准结果小,水准结果所反映的“南升北降”的特征在GPS结果中得到一定程度的验证和体现。     

沂沭断裂带垂直形变的灰色关联分析应用研究

以一沂沭断裂带剖面水准测线为例,应用灰色关联分析方法研究了沂沭断裂带垂直剖面形变的空间分布特征.通过测点序列距离改化前后的关联度矩阵和关联序的差异研究垂直剖面的整体倾斜性变化特征,并研究了水准测线剖面形变时间上的时段性分布特征.实例表明灰色关联分析可以作为一种有实用价值的分析方法应用于断裂带垂直形变分析中.     

利用垂直形变资料分析龙岗火山的活动性

首先分析了龙岗火山区及其附近20多年来5条水准路线所反映的垂直形变背景场情况,发现相对于长春基准点,长白山区东部和北部地区主要表现为大面积下沉运动,而龙岗火山区则表现为相对上升运动;然后分析了龙岗火山区主要隆起区垂直形变场变化以及剪切和张裂变形率变化,所得结果均反映了长抚线发生了较明显的活动;最后运用改进的Mogi模型,采用L曲线法反演了主要隆起区可能的压力源参数.结果表明,龙岗火山区岩浆的位置在42.1°N,126.5°E附近,与深地震测深研究结果近似.相对于长白山天池火山,压力源等效半径变化较大,达到183 m左右,源的深度在30 km左右,相对较深.     

四川及邻区地壳垂直形变特征与地震的关系

对四川及邻区五十年代至八十年代的精密水准复测资料进行处理，绘制了四川及邻区的地壳重直形变速率图、垂直形变速率梯度图和垂直形变速率梯度矢量分布图。结合研究区内构造特征，对上述图件进行分析。指出数处呈四象限分布的图像，结合地震活动进行解释，确定了研究区未来的地震危险区。     

滇西地区现今垂直形变演化特征

通过对滇西地区1981～1992年、1992～2001两个时段的垂直形变场演化分析,认为：1981～1992年是滇西地区垂直差异运动最为剧烈的时期。就活动区域而言,主要在红河断裂以东,一个是滇西北裂陷区(其内部仍存在差异性,丽江-小金河断裂活动要强于程海断裂);另一个地区就是滇中地块的的姚安、大姚、永仁以及会理地区。1992～2001年滇西地区垂直差异运动明显减弱,但红河断裂以西的隆起区活动有一定程度增强。最后,结合滇西地区的地震活动、动力背景进行了综合分析,对造成这两个时段形变差异的原因进行了探讨。     

首都圈地区现今地壳垂直形变特征

利用首都圈地区1998、2001、2005、2007年151期精密水准复测资料,分析该区近十年来地壳垂直形变状态与动态特征。结果表明,形变场以继承性运动为主,即山区上升、盆地及平原下降。值得注意的是首都圈西部地区等值线分布密集有序,有些象限图形特征,东西升,南北降,其最大差值为10mm／a,可能预示该区应力场处于逐步积累及有所加强的势态,虽然异常形变数值及所涉面积均较小,但仍需跟踪关注。     

垂直形变趋势累计率在川滇地区的应用

本文在研究形变趋势累计率的基础之上,对数据处理方法进行了局部改进,将跨断层场地布设较多的川滇地区作为实验区,利用精密水准测量分析该地区的垂直形变异常强度,并结合川滇地区震例开展研究。分析发现强震发生前后一段时期,震中附近形变异常强度几乎保持一致,但在震前（1、2个月左右）会发生较大改变,震后逐步恢复到与震前相同的情况;强震主要发生在形变异常强度值变化较大区域附近。垂直形变趋势累计率在中短期的映震效果较好。     

以垂直形变资料反演腾冲火山区岩浆活动性的初步研究

根据腾冲火山区67个精密水准测点的4期实测垂直形变资料,和对该火山区已有的地质和地球物理工作的分析,参考了由层析成像推测的腾冲火山岩浆系统动力模型,利用Mogi模型对岩浆房的大小和空间位置进行了最小二乘法反演的初步研究。对4期资料分别进行了形变差的反演计算,所得初步结果表明岩浆活动源比较分散,可能存在3个表示岩浆流入引起地面上升的上升源,和2个表示岩浆流出到断层中引起地面下降的下降源。上升源位置大致沿北东走向的断层分布。而下降源位置则在测区东南一侧,等效岩浆源的深度在6～4km之间,与小震震源的深度大致相符。4年来岩浆活动量约为10^6m^3,量级与国外已喷发的火山相比处于较低活动水平．     

腾冲火山区形变分析

腾冲火山群是我国目前仍具喷发危险的火山群。本文首先对火山区的地壳运动背景进行了总结分析,然后介绍了火山区的形变监测情况,再依据1998～2004年的水准测量及2002～2004年GPS观测成果,参考重力变化及其它观测资料分析火山区岩浆的活动特征,最后得出主要结论:相对欧亚板块,腾冲火山区总体具有向西南的顺时针旋转运动;火山区的形变变化受岩浆和断层活动两方面控制;火山区西南部发生了较强烈的下沉运动,可能由于岩浆和水的流失及放气等原因引起;以固东—腾冲断裂的西支为界,水平位移在断层两侧分别向东西两个方向运动,2002～2003年运动更剧烈些,断层活动表现为明显的拉张特征。综合各种资料表明火山目前活动量较小,近期喷发的危险性不大。     

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。