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基于重力水准复测的局部大地水准面变化与强震关系研究

大地水准面是静止海洋面(平均海水面)以及假设这个海洋面在大陆内部延伸形成的一个封闭曲面,它既是地球形状的反映,又是地球内部物质分布和运动的体现.大地水准面被认为是地球重力场的几何表象和重力等位面,也是地球上部圈层的一个物理介面.     

昆仑山口西8.1级地震前后地壳垂直运动的负位错模型

利用昆仑山口西8．1级地震震区外围格尔木一五道梁300km长水准测线在1979,1991和2002年3期垂直形变资料,借助研究改进的负位错模型获取发震构造及其相关断裂的运动、变形特征及应力应变积累部位和强度,对与此次大震有关的区域构造形变背景及可能的震后影响进行了研究。结果表明：1991～2002年相对1979～1991年垂直差异运动及应变积累加速增强的特征与昆仑山口西8．1级地震孕育有关;且这样的一个地壳垂直运动加速过程可能还未因地震发生而结束,发震构造相关的断裂构造部位仍有发生较强地震的可能。     

昆仑山与汶川强烈地震对青藏块体东北缘地壳运动及应变积累的影响

充分应用GPS、区域水准、跨断层等地形变观测资料,借助非震负位错反演,结合地震活动,综合研究2001年11月14日昆仑山Ms8.1级地震对青藏块体东北缘地壳运动与应变积累的影响.通过分析笔者认为,青藏块体内部Ms8.1级巨大地震能量释放产生的扰动应力场对NE向主压背景应力场的调制作用,导致块体边界构造区域地壳差异运动和应力应变状态发生变化.其中,对阿尔金断裂东段与祁连山断裂带西段的应变积累状态反映减缓为主的影响,而对祁连山断裂带中东段则反映促进应变积累为主的影响.这种影响是一定时期、一定程度的.近期青藏块体东北缘区域应力场处于昆仑山、玉门、民乐等地震后的恢复状态.而由2008年5月12日汶川Ms8.0地震后有限的GPS、跨断层短水准观测资料,可推测汶川地震对甘川交界东段-甘川陕交界区应变积累状况一定程度促进影响.     

利用地形变观测量求解地壳水平应变场的方法

在前人工作基础上,初步研究建立了利用多种地形变资料联合求解地壳应变连续分布的方法途径和数学模型。包括利用多种地形变观测资料整体解算测区分单元的应变张量的最小二乘平差模型,以及借助最小二乘配置进行应变空间连续分布估计的方法,并给出了对临潼水平形变网监测资料的试算结果。     

民乐-山丹地震的区域构造变形背景与中短期前兆

利用青藏块体北缘地区2001～2003年GPS水平运动资料和1988—2003年跨断层短水准流动观测资料，借助改进的负位错模型及断层形变应变强度比一时变曲线，研究了与2003年10月25日民乐-山丹Ms6．1，Ms5．8地震孕育有关的区域构造变形背景与中短期前兆异常。分析表明，在昆仑山Ms8．1大震引起的大区域形变调整-短期松弛-开始恢复的背景下，民乐-山丹地震震源位于可能反映应变能积累加速的块体边界压性锁定段之间的剪应力强度增强段北侧；距震中最近的石灰窑口跨断层短水准流动场地在震前3个月呈现显著应变强度比异常，而震前10余天至数月内整个监测区异常个数、震前3个月相对近源区异常集中与局部增强均是对这两次地震的某种预示。     

民乐-山丹间地震的区域构造变形背景与中短期前兆

2003年10月25日在甘肃省民乐-山丹间(38.4°N,101.2°E;38.4°N,101.1°E)连续发生Ms6.1,Ms5.8地震,发震断裂为民乐-大马营断裂(近EW向,逆断兼左旋,属祁连山北缘主断裂).这是自1986年门源Ms6.4地震后,时隔十七年,祁连山构造及河西走廊地区发生的首次6级以上地震;也是昆仑山口西Ms8.1地震发生近两年来,青藏块体北边界第一个6级以上的地震,其意义影响深远.青藏块体北缘地区自上世纪80年代的不同时间起测、通常在每年3月、7月和11月份各观测1次的54处跨断层短水准流动形变观测场地,控制了祁连山-龙首山构造带、海原-六盘山构造带及西秦岭构造带.由于2003年7月出现异常数量较多等因素,中国地震局第二监测中心于2003年9月下旬至10月中旬对其中51处场地进行了加密观测,距民乐-山丹发震仅10余天;而震后又提前1周(10月26日开始)由震区向外围扩展,至11月中旬实施了第4期(应急)观测.此外,作为中国地震局系统2003年上半年"非典"时期唯一实施GPS观测的单位,我们还获得了2001～2003年该区水平运动速度场的最新结果(60个站点,于震前的4～5月施测).Matsu'ura负位错模型认为受现今地壳运动驱动下的各活动地块间的相对运动在地块边界处有可能受到部分阻碍,从而导致应力应变积聚.则利用地表位移观测可将区域深部的多个块体与其边界断层联系起来,其通过反演确定的块体边界断层带的相对闭锁区,对地震预报很有意义.而无量纲的断层形变应变强度比,定义为某场地某跨断层测段单期年变(某期观测相对上一年同期观测)位移梯度(对水准资料;而对基线资料则为线应变)与正常平均年变幅度的比.这样既可直观、定量地表征断层形变应变类信息实时变化的强弱,又能使不同场地、不同测段的值具有可比性和统一性.其对断层形变的趋势加速及突跳等短期快速变化反映灵敏,尤其能够消除观测季节的影响.本文借助负位错模型,通过分析区域水平相对运动与视应变场、活动块体及其边界断裂的构造变形特征、高应变能积累或显著增强部位及相应能量强度(用年均地震矩反映块体边界断层段的能量积累速率,借助年均应力降反映剪应力强度),结合断层形变应变强度比-时变曲线,研究了民乐-山丹地震前的区域构造变形背景与中短期前兆异常.分析表明:     

昆仑山口西Ms8.1地震前区域构造变形背景

利用青藏块体及其周边地区1991～2000年间的GPS观测获得的地壳水平运动速度场资料,1998,2000年重力复测资料,初步研究了昆仑山口西M_s 8.1级地震前的区域构造变形背景。分析表明,这一大地震的孕育、发生与大区域的水平运动和变形背景有关,可能是较大尺度的地块活动行为,青藏块体内部左旋剪切变形区的范围很大,这次大地震正好发生在与断裂走向一致的左旋剪切应变率量值最高的区域和面膨胀应变的张性区,重力变化的负值异常区的边缘,区域构造变形背景有利于大型左旋走滑破裂的发育。     

汶川8．0级地震的发生背景、前兆及同震影响分析

2008年5月12日发生在四川汶川县龙门山断裂带的8．0级特大地震,断层错动时间长、波及范围广（甘肃、四川、陕西三省交界区及其附近发生了数次5．5～6．4级余震）,造成了惨重的人员伤亡和财产损失。本文充分应用1999-2001年,2001-2004年与2004-2005年川滇地区、2004-2007年与2007-2008年川滇及其邻区（甘东南地区、陕西部分地区）GPS水平运动速度场结果,     

河西红外测距场地监测能力初步评估

以布设在祁连山—河西走廊地区的跨断层短基线红外测距观测场地为研究对象,通过对这些红外测距场地的代表性测段所反应的断层性质的分析,对祁连山—河西走廊地区的红外测距场地的监测能力进行初步评估。红外测距短基线的监测对于研究断层活动性质有一定的参考价值,但由于监测周期较长等原因,对于判断某些"异常现象"是否为地震的前兆异常比较难把握,应该进行适当优化,缩短监测周期,从而为预测地震危险性提供更加可靠、有价值的判断依据。