3·11日本大地震对中国东北部地区地壳形变态势的影响

以中国东北部地区的GPS观测资料为基础,研究了2011年3月11日日本东部MW9.0大地震对中国东北部地区的地壳形变场状态、活动构造的运动方式及地震危险性态势的影响。结果表明,该地震所引起的同震地壳应变场与研究区域长期地壳应变率场相对比,两者在主应变方向和大小等方面,整体上并无明显的一致性。该地震主要影响了中国东北区域应变积累水平,同震位移在瞬间所产生的应变,相当于该区域约12.7a的长期积累。而在东北以外的其他区域,同震应变对背景应变场的影响并不明显。基于同震应变以及背景应变场,选取了4个重要的活动断裂区段,利用一系列跨断裂连续GPS基线端点相对位置的时间变化序列进行分析,发现该地震使郯庐断裂北段发生了明显的左旋错动和拉张运动,且震后的变化趋势反映着轻微的继续左旋和拉张;而对于郯庐断裂的中段,该地震并没有产生明显的错动和拉张,仅使其震后的右旋运动速率有轻微的加快;对于华北地区的张家口-蓬莱断裂带,虽然在地震后约1a时期内表现为右旋挤压运动,但随后则快速回归到原有的左旋拉张运动,反映出这次地震的发生使该断裂的应力积累首先得到短暂的释放,随后区域应力又回归到原有水平;太行山山前断裂带的运动态势未受这次地震的显著影响,因而推断出此次地震的影响范围并未波及到山西地堑系。总体而言,3·11日本大地震的发生,使中国东北部区域的地壳应变积累和应力水平有所缓解,因此,在某种程度上缓解了区域的地震危险性。     

GPS应变场云图方法识别地震形变场异常初步分析

介绍一种获取地震形变场异常的应变场云图方法.首先在指定时间窗内对GPS位移时间序列进行拟合速度值、插值速度场和计算应变场处理,然后以一定步长滑动得到时空连续的应变场动态变化图像,进而提取形变场异常信息.通过分析门源Ms6.4地震与震前应变场时空演化对应关系,说明本方法对预测地震有一定的指示作用.在2019年年终会商中,对嫩江ML4.5地震提出预测意见并检验了实用性.研究认为,应变场云图是一种有效、直观识别震前形变场异常的方法,可在地震会商工作中推广应用.     

Movement of Ordos block and alternation of activity along its boundaries

The GPS data in and around the Ordos block area indicate that the left-lateral slip rate along the northern or southern margin of the Ordos block is about twice or three times as fast as the right-lateral slip rate along the eastern or western margin of the block. However, many researchers stressed the dextral-slip of the eastern or western boundaries of the Ordos block, and suggested that the block as a whole rotated counterclockwise based on the available geological data. Focusing on the inconsistency, we reexamine the late Cenozoic deformation pattern in the Ordos region based on seismicity data and geodesy data (GPS and leveling) around it. The results indicate that the rigid block-like motion appears to be the basic characteristic of the kinematics of the Ordos region, and this motion is absorbed by the displacement of the faults around the block. When the faults along the northern and southern boundaries of the Ordos block are active, its eastern boundary is inactive. However, if the faults along the eastern boundary are active, the northern and southern are inactive. In recent years, the northern and southern boundaries of the Ordos block are in active. But in the long term, the Ordos block is moving southeastward relative to the Alxa and Yinshan blocks because of the strong pushing of the Tibetan Plateau on its southwestern side, and this deformation is accommodated by the counterclockwise rotation of the block itself.     

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。     

中亚塔拉斯-费尔干纳断裂现今的走滑速率及其分段变化特征 ——基于GPS观测的深究

塔拉斯-费尔干纳断裂沿NW向斜切西天山山脉,以愈千km的规模尺度构成了中亚地区重要的区域构造边界带.早年和近期的许多地质研究结果均显示该断裂具有强烈的活动性,所估计的全新世滑动速率高达8～20mm/a,但GPS大地测量的简略估算结果却表明其现今整体的滑动速率仅约为2mm/a甚至更低.文中基于塔拉斯-费尔干纳断裂周边大范...     

三峡库水位变化过程中的地壳垂直形变与重力变化监测

监测三峡库水位变化过程中的地壳垂直形变和重力变化,对三峡水库的安全运行和区域地质灾害监测防治等具有重要意义。本文从直接计算、实际测量和综合解算3个方面研究了三峡库水位变化过程中地壳垂直形变和重力变化。基于资源三号卫星影像提取的水体数据,结合水位数据,直接计算了三峡水库蓄放水从145~175m每隔5m的影响,地壳垂直形变最大可达30mm,对重力影响超过20μGal(1Gal=10~(-2) m/s~2)的范围距离长江中心线约2km内。库区较近的巴东CORS站(ES13)能够实际测量到库水位变化过程中的地壳垂直形变。由于目前三峡库区的CORS站和重力台站数量较少,分布不均,还不能满足紧密跟踪三峡库水位变化过程中的监测需求。利用三峡地区26座CORS站和部分重力台站数据,基于负荷形变理论和球谐分析方法,综合解算了库水位变化过程中的地壳垂直形变和重力变化,与实际CORS监测结果一致。通过对比分析发现,基于CORS站网的综合解算,能够有效提升对库水位变化过程中的地壳垂直形变和重力变化的监测能力。     

跨地震带GPS剖面线观测与数据分析

在"中国地壳运动观测网络"已有站点的基础上,沿甘肃兰州至宁夏中卫一线布设了一条由12个站点构成的跨青藏高原东北缘断裂带的GPS测线网.该测线网与已有站点相互补充,构成了一条平均点距约22 km的密集GPS垮断裂剖面,为青藏高原东北缘海原断裂带及香山-天景山断裂带的现今走滑及逆冲运动状况进行更加精细的研究提供有效的约束.阐述该GPS测线网的站点布设情况、各现测组未必同步的"自由现测方式"、先进的GIPSY时软件.精确单点定位"数据处理方案,并对现洲结果进行分析.实测结果表明.这种方案能够在确保精度要求的前提下更加有效、灵活地实施GPS的地壳形变监测.     

青藏高原的现今构造变形与地球动力过程

作为地球陆地上最高、最大、最平坦的地貌单元,青藏高原晚第四纪—现今构造变形的运动学状态是研究其深部地球动力作用的重要基础。全球卫星导航系统能够观测几十年时间尺度的地壳运动定量资料,历史记载和仪器观测获得的历史地震资料提供着数百年时间尺度的构造运动和深部变形数据,而上万年时间尺度的活动断裂定量研究数据则揭示着长期、平均构造变形状态。综合这三类不同时间尺度的地表构造变形定量数据,就能够定性推测或定量模拟驱动地表构造变形的深部地球动力作用。本文综合利用上述三类资料,发现青藏高原晚第四纪—现今的运动状态受控于统一的应变场,地表与深部一致,现今与长期一致。最大剪切应变主要分布在高原周边的主要逆冲断裂带和内部的巨型活动走滑断裂带,产生众多的强震;收缩应变和地壳缩短主要发生在周边山系及其伴随的前陆盆地,形成逆冲断裂和逆冲型强震;面膨胀应变和地壳拉张发生在高海拔的青藏高原内部,形成近南北向正断层和北东/北西向共轭剪切断裂系,并控制着正断层型地震的发生;青藏高原的所谓“向东挤出”,不是刚性岩石圈地块在走滑断裂夹持下的向东滑移,而是高原内部岩石圈物质的向东流动和绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转。这种运动状态...     

2016年门源MS6.4强震的发震构造及其对“天祝地震空区”的影响

在综合分析区域活动断裂活动特征、震源机制解、余震精定位等资料的基础上,结合GPS观测数据,推断冷龙岭断裂倾向NE,而非部分早期研究推测的倾向SW。考虑到2016年和1986两次门源M_S6.4强震相似的震源机制与冷龙岭断裂的位置关系以及冷龙岭断裂倾向NE等事实,可推测判定这两次强震的发震构造应为冷龙岭断裂;冷龙岭断裂处于祁连-海原活动断裂系内著名的破裂空段“天祝地震空区”的西段,该地震空区内部的金强河断裂可能为一个次级的地震空区,未来存在6级左右强震危险;冷龙岭断裂目前处于比较活跃的状态,说明该段的应力、应变积累水平较高,未来存在大震可能,且不排除冷龙岭断裂与金强河断裂同时破裂的可能性。     

5·12汶川地震前后鲜水河断裂运动状况的变化——基于跨断裂连续GPS观测的认识

鲜水河断裂作为青藏高原东南部现今运动最为强烈的活动构造,因历史上一系列大震(如1786年康定7级地震、1816年炉霍7级地震和1973年炉霍7.6级地震等)的发生而一向备受关注。本文基于跨越鲜水河断裂道孚段和干宁段的两条密集型GPS剖面自2005年以来的高精度地壳运动观测资料(其中4站为连续GPS观测,23站为每年一期的非连续GPS观测),揭示出鲜水河断裂在汶川8.0级地震之前,一直保持着强烈而稳定的左旋(~10.4±1.0mm/a)兼轻微拉张(~0.3±1.2mm/a)运动。汶川地震的发生,使鲜水河断裂干宁段和道孚段近断层两侧分别发生了量值达13mm和4mm的侧向拉伸,并使干宁—道孚段发生了量值达2.5~10mm的右旋位错,因此,对其现今的左旋运动方式施加了短暂的反向抑制,但汶川地震后,鲜水河断裂的运动状况很快恢复了以往的态势。我们的研究结果表明,汶川地震的发生,使鲜水河断裂的应变积累有所消减,故在一定程度上降低了该断裂未来的地震危险性水平。另外,青藏高原东南部的GPS速度场和鲜水河断裂两侧的应变分析显示,鲜水河断裂所表现的强烈左旋差异运动是由其南侧"流滑带"的东南向逃逸远大于北侧松潘地块的轻微东南向运动所致。