日本9.0级地震后依舒断裂带北段地震活动性分析

结合测震学和大地测量学方法分析日本2011年9级地震之后依舒断裂带北段的地震活动性认为,2012年至今研究区地震活动相对平静是由于日本地震对区域应力场的影响。依舒断裂带北段震后1 a内受影响较大,2 a后地震活动减弱,b值的时间扫描表现出其目前处于低应力场控制。依舒断裂带北段2012年至今5 a未发生4级以上地震,当前存在发生4级地震的可能。     

恒星日滤波的修正以及对高频GPS定位的影响研究

对现有的恒星日滤波方法进行了修正,提出了利用站点获得的卫星星历分段计算卫星平均轨道周期的方法。实例结果表明,相比修正前的恒星日滤波,修正后的滤波可更有效地提高定位精度,坐标三分量(N、E、U)分别提高了4.5%、5.2%和6.2%,而且在0.001～0.08 Hz频率域上也可获得更好的效果。     

青藏高原地壳水平差异运动的GPS观测研究

青藏高原及其周边580多个GPS站点的观测资料为基础，通过消除青藏高原的整体刚性运动，将GPS水平速度场归化到“青藏高原整体固定”的参考框架下，使青藏高原内部不同区域的水平差异运动得以获得最大限度的突出。所得速度场图像显示：①以玛尼-玉树-鲜水河断裂为界的青藏高原东南部区域，最突出的内部水平形变表现为一条绕喜马拉雅东构造结的挤出式顺时针“流滑带”。而这一流滑带前缘速度场在青藏高原东南角呈现扇形发散特征，表明整个流滑带起因于高塑性上地壳物质在挤压和重力共同作用下的侧向逃逸；②介于玛尼-玉树-鲜水河断裂和海原断裂之间的青藏高原东北部区域，总体上表现出比较均匀的左旋剪切带特性，但这种左旋剪切在青藏高原东缘的龙门山一带已不再明显，且四川盆地及其以北区域，并未承受强烈挤压。因此，青藏高原东北部区域，相对于高原整体，并无明显的东向逃逸。③在整个青藏高原区域内，阿尔金断裂、海原断裂及玛尼-玉树-鲜水河断裂两侧的速度场显示了明显的差异，反映出这三条断裂带现今强烈的活动性。由于位于玛尼-玉树-鲜水河断裂和喀喇昆仑-嘉黎断裂之间的塑性流滑带的独立东向“逃逸”所产生的“拖拽”使流滑带以北区域表现为整体均匀的左旋剪切，而流滑带以南区域呈现了一定的右旋剪切。     

中国西部壳幔结构与动力学过程及其对资源环境的制约:"羚羊计划"研究进展

为系统、深入地研究中国西部盆(盆地)、山(山脉)、原(高原)的壳幔结构与深部动力学过程,2003年我们提出并领导实施了“羚羊计划”(ANTILOPE-Array Network of Tibetan International Lithospheric Observation and Probe Experiments),在青藏高原先后完成了羚羊-I(ANTILOPE-I)到羚羊-IV(ANTILOPE-IV)4条二维宽频带台阵剖面,而在青藏高原东西构造结则实施了羚羊-V和羚羊-VI两个三维宽频带台阵探测。另外,我们将前期在准噶尔盆地、天山造山带、塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地开展的九条综合地球物理观测剖面也纳入羚羊计划的总体框架中来。 通过“羚羊计划”的实施,我们在中国西部(包括西北部的环青藏高原盆山体系以及西南部的青藏高原)取得了大量的、高质量的、综合的第一手观测数据,获得了中国西部盆、山、原精细的壳幔结构,系统地揭示了中国西部盆山原的深部地球动力学过程。主要结论总结如下:确定了准噶尔盆地基底的结构与属性,优化了盆地的基底构造格架;建立了天山造山带“层间插入削减”新的陆内造山模式,揭示了印欧碰撞在天山岩石圈缩短44%的去向以及由洋-陆俯冲到陆-陆碰撞俯冲的转换机制;揭示了塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地的盆山接触关系;获得了塔里木盆地顺时针旋转的深部几何学、运动学和动力学证据;确定了青藏高原之下印度板块与欧亚板块的碰撞边界;发现目前的青藏高原由南部的印度板块、北部的欧亚板块和夹持于二者之间的巨型破碎区——西藏“板块”构成,首次确定了各自的岩石圈底边界;修正了高原变形的两个端员模型;建立了深部构造对地表地形的制约关系;系统地揭示了印度板块沿喜马拉雅造山带俯冲的水平距离与俯冲角度的变化规律与控制因素。 “羚羊计划”以其巨大的观测网络与综合地球物理探测技术,采用地球物理学、地质学、地球化学等不同学科相结合的分析方法,揭示了印度板块俯冲、西藏巨型破碎区发育、塔里木板块顺时针旋转、西部水汽通道提前关闭、中国西北部干旱、沙漠化提前这一深部结构、动力学过程及其对地表地形、油气资源和环境变化的制约关系,推动了青藏高原地球系统科学理论的发展。     

GPS测定沂沭断裂带两侧块体的相对运动状态

利用剖面分析方法给出沂沭断裂带两侧块体GPS连续观测站点的速率分布,利用块体模型提取沂沭断裂带两侧块体的刚性运动速率并估计误差,利用滑动方式给出两侧块体相对运动的演化过程。结果表明:1)2011年以来沂沭断裂带两侧区域表现为挤压右走滑状态;2)沂沭断裂带两侧块体的相对运动在2013年底出现一个高值变化;3)对比3种块体模型(RRM、REHSM和RELSM),考虑到站点个数及模型参数对模型误差的影响,认为REHSM模型较为适合沂沭断裂带两侧块体相对运动状态的跟踪分析。上述方法和结论可以为研究沂沭断裂带区域地壳运动状态及其与地震形势之间的关系提供依据和参考。     

GPS揭示的郯庐断裂带中南段闭锁及滑动亏损

利用华北地区2009—2014年GPS水平运动速度场数据,采用块体负位错模型反演了郯庐断裂带中南段断层深部滑动速率、断层闭锁程度分布、断层滑动亏损速率分布及地震矩积累率,结合地表应变率分布,对郯庐断裂带中南段深、浅部形变、应变特征以及华北地区的地壳形变模式进行了分析.结果表明:郯庐断裂中南段的北端主要为右旋走滑特性,南端则表现为右旋走滑兼拉张性运动,断层滑动速率在0.9mm·a~(-1)至1.2mm·a~(-1),且沿断层走向由北至南逐次增大.断层闭锁程度分布沿走向分布不均一,断层闭锁深度由最北端的27km增加到中段的32km,至最南端变为5km,断层闭锁最深处与1668年郯城MS8.5震中位置相对应.断层滑动亏损速率沿走向由0.9mm·a~(-1)增加到1.2mm·a~(-1),沿倾向由地表至深部逐渐减小为0mm·a~(-1).地震矩积累率在郯庐断裂带中南段郯城附近较大,而地表对应区域为第二应不变分量的低值区.华北地区地壳变形以块体运动为主,块体内部应变及断层闭锁产生的负位错效应次之;郯庐断裂带中南段断层形变沿走向呈条带状分布,形变宽度单侧小于50km,形变量不超过1mm·a~(-1),且上盘形变略大于下盘.     

2014年于田MS7.3级地震近场地表运动和同震位移的初步分析结果

基于2014年于田Ms7.3级地震周边地区的GPS连续观测站数据,得到了此次地震的近场地表运动和同震位移,分析了此次地震的地壳形变特征.结果表明,此次地震引起的地表运动显著,GPS记录到的最大位移振幅远超过最终的同震位移,其中距离震中约60km的XJYT站记录到了西向74.7mm和北向39.9mm的最大位移振幅,同震位移为西向20.0mm和北向9.8mm.2008年于田Ms7.3级地震在一定程度上触发了此次地震.     

应用CRInSAR技术监测三峡库区滑坡形变

在对CRInSAR技术的基本理论和处理算法及实际应用进行研究的基础上,比较CRInSAR技术与传统InSAR技术的异同后认为,CRInSAR技术更适合三峡库区的滑坡监测。     

川西地区地壳形变特征及其对汶川8.0级地震成因的启示

四川西部地区是构造运动强烈,强地震多发区.自公元前26年有破坏性地震记载以来,共记录6～6.9级地震48次,7～7.9级地震18次.平均每10～15年1次,主要集中在活动块体的边界断裂带上.川西地区的强震受NW向、NE向和近SN向活动断裂所控制,明显地表现出变形局部化的基本构造特征.     

基于GPS资料约束反演川滇地区主要断裂现今活动速率

以GPS数据给出的川滇地区(96°~108°E, 21°~35°N)速度场为约束, 依据研究区已知断裂分布情况建立连接断层元模型, 用最小二乘方法反演了该地区主要活动断层的现今错动速率. 结果显示, 印藏碰撞引起的北北东向推挤和高原隆升引起的重力势能作用造成青藏高原物质东向挤出. 遇到来自稳定华南块体的阻挡后, 高原东南部物质相对稳定欧亚板块转向南东方向继而向南运动, 使得川滇地区围绕喜马拉雅东构造结作顺时针转动, 造成川滇地块东侧断裂作左旋走滑活动, 而其西侧断裂以右旋走滑活动为主. 其中甘孜-玉树、鲜水河、安宁河、则木河、大凉山、小江断裂及其向南西方向延伸的部分和打洛-景洪、湄沾断裂构成青藏高原东南部东向挤出的东北边界和东边界, 左旋速率分别为0.3~14.7, 8.9~17.1, (5.1 ± 2.5), (2.8 ± 2.3), (7.1 ± 2.1), (9.4 ± 1.2), (10.1 ± 2.0), (7.3 ± 2.6)和(4.9 ± 3.0) mm/a. 青藏高原东南部东向挤出的西南边界似乎不是由单一断裂带构成, 而是在较宽范围内形成的一条右旋剪切带. 位于红河断裂北东侧的南华-楚雄-建水断裂和西南侧的无量山断裂带、龙陵-澜沧断裂活动性较强, 分别具有(4.2 ± 1.3), (4.3 ± 1.1)和(8.5 ± 1.7) mm/a的右旋走滑活动. 但金沙江断裂目前基本不活动, 红河断裂的活动性不强. 龙门山一带没有发现明显的地壳活动, 而其西北方向的活动带(龙日坝断裂)约有(5.1 ± 1.2) mm/a的右旋走滑分量. 川滇菱形块体内部的一些断裂表现出较强的活动性, 其中理塘断裂左旋走滑速率为(4.4 ± 1.3) mm/a, 拉张速率(2.7 ± 1.1) mm/a; 玉农希断裂及其周边地区右旋剪切形变速率为(2.7 ± 2.3) mm/a, 地壳缩短速率(6.7 ± 2.3) mm/a. 丽江-小金河断裂中段活动性强于北段和南段, 达到左旋走滑(5.4 ± 1.2) mm/a, 拉张(0.5 ± 1.0) mm/a. 与此同时, 讨论了不同断裂锁定深度对结果的影响, 并得到鲜水河断裂的锁定深度为15 km, 70%置信区间为11~19 km. 上述反演结果表明, 研究区存在多条错动速率非常有限的活动断裂, 将地壳分割成多个相互运动的地块, 青藏高原的东向挤出通过这些断裂的活动被吸收和调整, 而不是少数大型走滑断裂的快速走滑造成向东南方向的“逃逸”.