福建省地壳形变观测网建设进展与展望

简述了建设中的福建地壳形变台网的概况，福建地壳形变台网，以GPS观测为主，结合精密重力、水准和流动地磁测量，将三者观测重合到CPS基准站，形成有特色的观测网络。通过福建省5个基准站、16个基本站及一个数据处理中心，动态监测东南沿海地区地壳运动，为地震预测预报提供背景信息。     

论地震数值预报——关于我国地震预报研究发展战略的思考

随着中国工业化和社会现代化进程的加快 ,中国城市化进程必将进一步加速。如何减轻地震灾害的问题正变得日益严峻。尽管地震预测是一个举世公认的国际性科学难题 ,但在强化各种减轻地震灾害措施的同时 ,仍须大力推进地震预测研究。为此 ,需要打破长期徘徊在以地震前兆异常监测为基础的经验性预测局面 ,把注意力尽快转向研究以动力学为基础的数值预报。以GPS为代表的空间对地观测技术 ,岩石圈巨型高分辨率宽频带流动地震台阵观测技术以及数值模拟技术已经为地震数值预报研究提供了前所未有的技术基础。以地震数值预报为目标的GPS阵列地壳形变连续观测 ,高分辨率地壳上地幔结构探测 ,地壳动力学 ,地震孕育和破裂过程的理论、模拟试验和实际观测 ,数据同化和计算软件的开发应成为今后研究的重点。现在的问题是 ,需要积极借助数值天气预报的经验 ,强化多学科 ,多部门的组织协调 ,尽早在有条件的地区开展地震动力学数值预报的科学试验。地震数值预报研究必将极大地促进中国地震科学基础研究和地震预报的进一步发展。     

具有脆性形变和蠕动变形的复合单断层系模型中的应力、滑动与地震

对弹性半空间中的几个含有不连续断层系的三维弹性连续介质模型，在沿单元垂直走滑断层发生的滑动过程进行了数值模拟，模型的几何形状和所使用的边界条件大致与圣安德烈斯断层中部的情形相符合，数值模拟综合考虑了脆性形变和蠕动变形，断层带的总形变率为蠕变和摩擦滑动率之和。脆性断层的性质由破裂段（数值单元）的不同地震应力降的分布来给定。所假设的分布描述了两种理想化的情形，它们分别对应于不同断层滑动的极限状态：（1）以大尺度范围为特征的强无序状态，表示不成熟的断层带及扩展空间域。（2）相对有序的状态，以小尺度范围为特征，表示成熟的完全滑动断层。假定断层的蠕变特性在所有的情形中都相同。并且是用蠕滑速率与应力的幂次律关系来刻画的。利用这种脆性蠕变过程和模型参数可以得到一个在12．5km深度含有“脆性－延性”过渡带的应力－深度剖面，以及一个在1857年地震破裂西北65km处存在有“脆性－蠕变”过渡带的沿走向的应力剖面。模拟的震源空间分布在统计意义上与观测数据相类似，结果表明，断层强烈不均匀性的特征尺度范围会在断层系统的地球地震响应中显著表现出来，若尺度范围小，则会使震级－频率分布接近于特征地震分布，在时间上会层致如地震空区说所预言的大地震的准周期分布，而大尺度范围的地震活动性符合古登堡－里克特的震级－频度关系以及大地震的随机或是成簇的时间分布特征。数值模拟的结果表明，各种形式的震级－频度关系以及地震时间分布的统计特征都可以通过表征断层带不均匀性的尺度范围统一起来，这可以通过借助一个给定的断层带或是岩石层的结构特征给出一个清晰的物理解释，并且得到地震及断层观测资料的支持。在一些模拟中，小地震的震级－频度关系曲线明显低于自的古登堡－里克特关系曲线。这说明在构造加载过程中，小地震通过平滑应力的长波成分，为大地震的发生创造了条件。这一过程是通过与小地震的大量断裂有关的短波应力的消失过程来完成的，大地震的大尺度破裂的发生正好导致与上述长，短波应力的平滑与消失变化相反的过程。     

Aseismic negative dislocation model and deformation analysis of crustal horizontal movement during 1999——2001 in the northeast margin of Qinghai-Xizang block

Through numerical simulation for GPS data, aseism/c negative dislocation model for crustal horizontal movement during 1999-2001 in the northeast margin of Qinghai-Xizang block is presented, combined with the spatial distri-bution of apparent strain field in this area, the characteristics of motion and deformation of active blocks and their boundary faults, together with the place and intensity of strain accumulation are analyzed. It is shown that: a) 9 active blocks appeared totally clockwise motion from eastward by north to eastward by south. Obvious sinistral strike-slip and NE-NEE relative compressive motion between the blocks separated by Qilianshan-Haiyuan fault zone was discovered; b) 20 fault segments (most of them showed compression) locked the relative motion between blocks to varying degrees, among the total, the mid-east segment of Qilianshan fault (containing the place where it meets Riyueshan-Lajishan fault) and the place where it meets Haiyuan fault and Zhuanglanghe fault, more favored accumulation of strain. Moreover, the region where Riyueshan-Lajishan fault meets north boundary of Qaidam block may have strain accumulation to some degree, c) Obtained magnitude of block velocities and locking of their boundaries were less than relevant results for observation in the period of 1993-1999.     

GPS多天线大坝形变监测系统研究

传统的精密GPS测量应用于大坝形变监测领域虽然有诸多的优点，但是成本过于高昂，难以在实际工程中推广应用。针对这一问题研究一种有效的GPS多天线形变监测系统，开发配套软件，并采用该系统进行大坝监测试验。结果表明，GPS多天线形变监测系统拥有与常规精密GPS测量相当的精度，但大大地降低监测系统的成本，同时还具有较高的自动化程度，拥有良好的应用价值。     

特定基准下的异常位移诊断

针对地壳运动和变形研究中存在的位移资料的参考基准、异常位移等问题，主要讨论了位移资料特定基准的转换和异常位移诊断的数学模型——特定基准转换模型为七参数相似变换模型，转换保持了变形体内部相对位置关系不变，并使转换后的位移矢量更能体现区域内的相对运动信息；异常位移诊断采用拟准检定法(QUAD)，在选定拟准观测的情况下，使得位移真误差具有明显的分群性；模拟算例结果显示，本文采用的线性变换模型、粗差拟准检定法都表现出很好的效果。     

应用合成孔径雷达干涉技术监测矿区地表形变

由于雷达具有全天候和穿透性等特点，促使干涉合成孔径雷达和差分干涉合成孔径雷达测量技术成为当前研究的热点。本文介绍SAR系统的几何特征及其干涉原理，着重探讨差分干涉雷达技术在矿区地表形变监测中的应用。     

地震预报的研究为何进步不快？

地震作为一种物理现象，认识到一定的程度肯定是能够预报的。但是，它是一个困难的课题，因为地球中的震源体不能直接观测到，并且最重要的参量——应力的强度也不能直接测出。同时，地震学是一门年轻的学科，地震的起因只是到了20世纪60年代才被揭示出来：先进的地震台网以及测量地壳形变的技术，象地球定位系统(GPS)和合成孔径雷达干涉测量技术(lnSAR)仅仅是最近才开始在线布设。布设足够密度的测点，才能在了解破裂的过程时有重大进展，也只有日本才能做到。可是在美国还没有一个实用的地震预报研究程序。主要原因是资金赞助机构和同级的评审机构都回避非专业化的领域，但却促成了一些单项的活动。虽然一些成功的预报意见看来理由并不充分，确实有少量准确预报的例子。多数的预报都有几年的时间间隔，但有时也精确到几天，并且能提供准备活动的时间，为取得更大的进步，我们必须创造一个严格的科学的探讨范畴，在这里允许非专业人员大胆尝试。领导者应当把必要的资金投入到这项工作中来，包括把最优秀的智力投入到这个充满希望的有益于社会，但也颇具争论的课题中来。