四强争锋的全球卫星导航系统

古人出行,多根据太阳、北斗七星等自然物象确定方位。后来中国人发明了罗盘,给世人远行和航海带来了极大方便。随着科技的发展,人类又先后发明了惯性导航、天文导航、无线电导航等多种新技术。但与这些技术相比,卫星定位和导航的优势十分明显,它能够全天候、全时段、全球性、高精度地提供三维位置、三维速度及精确的时间等信息,是导航技术中的绝对“霸主”。     

High-resolution seismic tomography of the upper crust in the source region of the April 20, 2013 Lushan earthquake and its seismotectonic implications

Both P- and S-wave arrivals were collected for imaging upper crustal structures in the source region of the April 20, 2013 Lushan earthquake. High-resolution, three- dimensional P and S velocity models were constructed by travel-time tomography. Moreover, more than 3700 after- shocks of the Lushan earthquake were relocated via a grid search method. The P- and S-wave velocity images of the upper crust show largely similar characters, with high and low velocity anomalies, which mark the presence of sig- nificant lateral and vertical heterogeneity at the source region of the Lushan earthquake. The characteristics of the velocity anomalies also reflect the associated surface geo- logical tectonics in this region. The distributions of high velocity anomalies of both P- and S-waves to 18 km depth are consistent with the distributions of relocated after- shocks, suggesting that most of the ruptures were localized inside the high velocity region. In contrast, low P and S velocities were found in the surrounding regions without aftershocks, especially in the region to the northeast of the Lushan earthquake. For the relocated aftershocks of the Lushan earthquake from this study, we found that mostaftershocks were concentrated in a zone of about 40 km long and 20 km wide, and were located in the hanging wall of Dayi-Mingshan fault. The focal depths of aftershocks increase from the southeast to the northwest region in the direction perpendicular to the fault strike, suggesting that the fault ruptured at an approximate dip angle of 45°. The main depths of the aftershocks in the northwest of the main shock are significantly shallower than expected, revealing the different seismogenic conditions in the source region.     

几类地震灾害致灾环境、速度、分布与对策的对比研究

对比研究了强烈震动、断层错动撕裂所产生的灾害,包括地震所触发的地质灾害及堰塞湖溃坝造成的地震水灾、地震火灾、地震海啸等几类主要地震灾害发生的环境、致灾的速度、灾害的分布等特点,指出了在震前防御、应急救援以及预警等对策方面的区别。     

澳大利亚地震危险性和灾害风险评估中的场地分类

尽管场地响应现象已是全球都公认的,然而对澳大利亚的许多地区,之前并没有研究过风化层属性对地震动的影响。为了描述风化层能改变地震动的特性,本文通过验证研究评估了为一级地震危害性和灾害风险评估的应用而编制的澳大利亚全国场地分类图。在缺乏风化层厚度和基本周期数据的情况下,场地类别根据在加利福尼亚研制的利用地质材料与地层上部30m的剪切波速度（VS30）的关系的方法进行归类。随后将这一分类方案调整到适合澳大利亚的地质环境,包括对这一稳定地质构造中通常碰到的原地风化表层土存在的校正。本文所得结果用纽卡斯尔、悉尼和珀斯市区各种第四纪沉积环境和横跨澳大利亚各种场地基岩优势环境的地球物理数据和岩土数据进行了验证。这些分析的结果说明了在地震危险性评估的场地类别中应用限定深度的剪切波速度方法的有效性,但同时也突出了局限性。     

近地等离子体片中磁场扰动和离子速度扰动的统计研究

利用THEMIS THC卫星观测数据统计分析近地等离子体片中磁场扰动和等离子体整体流的速度扰动的关系,研究Alfven波动的活动性.研究结果表明:1)等离子体整体流的速度扰动幅度依赖于平均速度的大小,速度扰动幅度随平均速度的增加而增加;2)速度扰动幅度与磁场扰动幅度存在较强的正相关性;3)磁场扰动幅度与AE指数密切相关,磁场扰动幅度随着AE指数增加而增加,而速度扰动幅度与AE指数之间没有明显的相关性;4)Alfven比与AE指数的相关系数较小,但能够看出Alfven比随着AE指数增加而减小的趋势;5)速度扰动幅度和磁场扰动幅度与尾向距离及距中性片距离的关系不明显.     

利用气枪地震资料研究燕山隆起带南部地区地壳S波速度及泊松比结构

泊松比是了解地球内部介质的一个重要参数,在地震学上可以通过P波和S波速度的比值来确定.但是传统人工地震测深采用的炸药等爆破源产生的S波较弱,难以用来研究泊松比结构.对2006年河北省遵化市上关湖水库大容量气枪试验产生的地震数据进行研究,发现气枪震源能够有效地产生S波.根据偏振分析,认为S波主要是气枪产生的P波在水库底部固液界面转换产生的.波形拟合能够充分利用波形和走时信息,是研究地下结构的一种有效的方法.对气枪产生的S波进行波形拟合,获得了燕山隆起带南部地区地壳的S波速度模型,并对比修正后的P波速度模型,进一步得到了该地区的泊松比结构.研究表明:1)该地区的地壳厚度约为33km.2)该地区地壳整体泊松比值偏低,上(0～14km)中(14～28km)下(28～33km)地壳以及上地幔顶部(33km附近)的泊松比平均值分别为0.25,0.25,0.27,0.27.上地壳和中地壳可能以长英质的酸性岩石为主,下地壳和上地幔顶部可能以铁镁质的基性岩石和中性岩石为主.3)该地区上下地壳各存在一个低速层,它们可能主要是流体作用的结果.     

南海北部无明显BSR地区天然气水合物识别研究

似海底反射(BSR)作为海域天然气水合物的重要地震识别标志之一,已得到广泛认同.然而,科学钻探证实,天然气水合物和BSR之间并不具有严格对应关系,即存在水合物的地区却并不一定存在BSR.本文在分析BSR与天然气水合物非充分必要对应关系及其原因的基础上,着重对无明显BSR地区天然气水合物的地震识别方法和应用进行研究.对经钻探证实的存在天然气水合物的神狐海域地震资料进行处理分析后发现,含水合物沉积层具有层速度相对较高、高波阻抗、瞬时高频等特征,且层速度反演、波阻抗反演和瞬时属性分析等方法能有效识别无明显BSR区域的天然气水合物.最后,综合利用这些识别方法,应用于琼东南盆地无明显BSR地区的天然气水合物地震识别,取得了较好的效果.     

强震观测中的关键技术研究

强震动台网的建设规模正在迅猛发展,近期在中国、智利、海地、新西兰、日本和墨西哥等地发生了多次破坏性地震,获得的强震记录数量迅速增加,为地震工程的深入研究提供了契机。然而,强震观测中除获得一批高质量的强震动波形外,也获得了一些异常波形数据,     

汶川地震动弹性和弹塑性反应谱分析

利用汶川地震获得的数字强震记录研究了汶川近场无速度脉冲、近场含速度脉冲和远场(盆地效应)地震动的弹性和弹塑性反应谱,后者包括等延性强度折减系数谱Rμ、等延性位移比谱Cu和等强度折减系数位移比谱CR.与相同场地条件PEER近场无速度脉冲、集集近场含速度脉冲地震动的谱进行了比较.汶川近场含速度脉冲地震动的弹性反应谱在0.2～0.8s周期内明显偏小,而它的弹塑性反应谱在短周期段(0.1 ～0.4 s)与汶川近场无速度脉冲地震动谱差别不大,但等延性强度折减系数谱Ru要大于集集地震含速度脉冲地震动的谱,而等延性位移比谱Cu和等强度折减系数位移比谱CR则小于集集地震动情况,此后随周期增长(至0.6 ～1.Os后)它们都逐渐过渡至与集集地震动的谱相当.汶川远场(盆地效应)地震动的弹性反应谱具有较宽并随周期缓慢增长的平台值和较长的特征周期,可达1.7s及以上.提出了远场(盆地效应)与近场地震动的弹性反应比谱和弹塑性位移比谱的概念.     

2013年甘肃岷县漳县M_s6.6地震前地壳形变特征研究

基于2013年岷县漳县M6.6地震震源区及其邻区1999年以来的GPS观测资料,通过应变率动态特征分析、多期次GPS剖面分析和基线变形速率的分析讨论了地震的震前变形特征.GPS速度场和块体应变率表明,汶川地震的发生导致了柴达木地块运动与变形状态发生明显调整,但由于西秦岭北缘等深大断裂的存在,岷-秦地块对其响应不明显;GPS连续应变率显示,在汶川地震引起的区域地壳变形调整过程中岷县漳县地震震源区附近的应变积累速率有减缓的迹象;GPS剖面显示,平行于岷县漳县主破裂带的运动分量对汶川地震响应显著,汶川震后表现为剪切变形速率的增强,而垂直于主破裂带的运动分量则对汶川地震响应不明显;震中周边GPS基线变形速率表明,基线伸缩变化率总体呈现NW向拉张、NE向压缩状态,且拉张量明显小于压缩量.上述地壳变形动态特征表明西秦岭北缘断裂及其附近地区的应变积累水平和断层闭锁程度可能处于较高水平,在岷县漳县地震前该区表现出局部“硬化”迹象.