福建东南沿海重力场演变特征及其与地震的关系

分析研究了福建地区2001～2008年的流动重力测量资料,探讨了福建东南沿海地区重力场变化与永春ML4．6和长泰ML=4．7级地震的关系。结果表明：这2次地震前,靠近震中测点的重力值有明显的变化。     

辽宁省流动数字测震台网系统化集成

针对辽宁省现行的流动数字测震台网设备及各个部件比较离散、部分体积较大等不足之处进行高度的系统化集成,使整个应急流动数字测震台网系统更加完善、设备安装及运输更加便捷、缩短设备架设的时间、降低故障点,从而使之能够更好地为地震监测工作服务。     

川西龙门山及邻区地壳上地幔远震P波层析成像

本文利用川西地震台阵记录到的远震P波走时数据和非线性层析成像算法,获得龙门山地区400 km深度范围内的三维P波速度结构.为了适应川西地区复杂的地质结构,本文的层析成像方法采用了快速行进三维走时计算算法和Tarantola非线性反演算法.我们的结果揭示了川滇地块、松潘-甘孜地块和四川盆地三个不同地块构造差异及该区深部动力学特征.本文的研究表明：1）研究区地壳上地幔P波速度结构具有较为明显的分区特征,松潘-甘孜地块和川滇地块岩石圈速度较低,四川盆地岩石圈速度较高,四川盆地的岩石圈厚度从南250 km向北逐渐减薄至100 km.松潘-甘孜地块上地幔存在地幔上涌的特征.2）川滇地块和四川盆地仅是垂直接触关系,而在龙门山地区四川盆地前缘存在减薄的现象,并伴随松潘-甘孜地块上地幔低速物质有侵入四川盆地岩石圈下方的特征,这显示了四川盆地与松潘-甘孜地块和川滇地块的动力学关系的差异.3）以映秀为界,龙门山断裂带被从松潘-甘孜侵入的低速异常分为南北两段：龙门山南段和龙门山北段,汶川大地震及其余震序列均分布在龙门山断裂带的北段.在青藏高原向东挤压和地幔上涌的双重作用下造成松潘-甘孜地块隆升,由于汶川处于龙门山北段的最南端,应力容易在此集中.这些因素可能是汶川M_S8.0地震的基本动力学背景.本文的结果不支持四川盆地的俯冲及层间流动的动力学模型.     

根据接收函数反演得到的首都圈地壳上地幔三维S波速度结构

利用2002~2003年中国地震局地质研究所台阵实验室以唐山大震区为中心布设的40个流动宽频带地震台站和首都圈数字台网的33个宽频带台站的远震数据,采用接收函数非线性反演方法得到其中72个宽频带台站下方60 km深度范围内的S波速度结构.根据得到的各台站下方地壳上地幔的S波速度结构,并综合刘启元等（1997）用接收函数非线性反演方法得到的延怀盆地15个宽频带流动台站下方的地壳上地幔S波速度结构模型,给出了39°N～41°N,114°E~119.5°E区域内沿不同走向、不同深度S波速度分布.由于综合了利用首都圈数字地震台网的宽频带台站以及流动地震台阵的观测数据,本文给出了较前人同类研究空间分辨率更好的结果.结果表明: (1)研究区的速度结构,特别是怀来以东的速度结构十分复杂.在10~20 km深度范围内,研究区地壳具有高速和低速异常块体的交错结构.研究区中上地壳速度结构主要被与张渤地震带大体重合的NW向高速条带和穿越唐山大震区的NE向高速条带所控制,而其中下地壳的速度结构主要为延怀—三河—唐山地区上地幔隆起所控制.(2)研究区内存在若干壳内S波低速体,它们主要分布在唐山,三河及延怀盆地等地区.在这些地区,壳内低速体伴随着壳幔界面的隆起和上地幔顶部速度结构的横向变化.(3)地表断层分布与地壳速度结构分区有较好的相关性,表明断层对不同块体有明显的控制作用.其中,宝坻断裂,香河断裂和唐山断裂均为超壳断裂.(4)首都圈内大地震的分布与壳内低速体及上地幔顶部的速度结构有密切关系.对于唐山大地震的成因,仅考虑板块作用引起的水平应力场是不够的,有必要充分重视由于上地幔变形引起的地壳垂直变形和上地幔物质侵入造成的热效应.     

全吸力范围非饱和持水函数和渗透性函数的预测模型

非饱和土的持水函数和渗透性函数是刻画其持水能力和水分运移的基本参数。由于物理机制不同,持水函数及渗透性函数在毛细阶段和吸附阶段的特征有显著差异。多数传统的持水和渗透性函数仅考虑了毛细阶段内,毛细水的持水和渗透特性,不能表征吸附阶段内吸附水的特征。为使传统函数模型在吸附阶段也适用,以传统VG持水函数和VG-M渗透性函数为基础,用修正参数C(ψ)修正VG持水函数,并以此确定非饱和土的残余值ψ_r,区分毛细水的毛细流动和吸附水的薄膜流动。基于薄膜流动的特点,提出参数Γ(ψ),改进了传统VG-M渗透性函数在吸附阶段内低估非饱和渗透系数这一问题,从而建立了全吸力范围的渗透性函数模型。最后用3组持水及渗透性试验结果验证修正模型的合理性,结果表明修正持水函数模型和渗透性函数模型的预测结果在吸附阶段较传统模型更符合实测结果。     

洱源5.5级地震前后地磁场变化异常特征分析

利用2013年3月3日洱源5.5级地震前后所获得的2种流动地磁资料,分析了地磁总强度与矢量观测的异常变化特征。(1)地磁总强度观测结果表明:地震前,测区内相邻期总强度变化的正负值区大致均衡,逐渐演变为整个测区都是正值并出现高梯度带,正值的高梯度带再演变为正负值交界的高梯度带,此时震中位于正值高梯度带的边缘;地震后,正负值交界的高梯度带远离震中,正负值区又大致均衡;(2)地磁矢量观测结果表明:地震前,岩石圈磁场变化的水平矢量、垂直矢量在震区均有显著差异,磁偏角、磁倾角和总强度变化的零等变线均在震区周边穿过;地震后,岩石圈磁场变化的水平、垂直矢量在震区的显著差异消失,磁偏角和总强度在震区正负值交界的高梯度带逐渐消失,磁偏角的零等变线在震区未出现。     

地震重力异常形成机理及其在地震预报中的作用

分析了地震重力异常的形成机理,结合玉树、唐山和汶川三个地震实例阐述了重力异常现象与地震之间的对应关系。认为重力异常可以用来预报地震。流动重力观测和GRACE卫星观测是地震预报中常用的两种重力预测方法,前者可以进行较准确的中短期预报,后者可以进行长期预报。     

Shallow sediment transport flow computation using time-varying sediment adaptation length

Based on the common approach,the adaptation length in sediment transport is normally estimated astemporally independent.However,this approach might not be theoretically justified as the process of reaching the sediment transport equilibrium stage is affected by the flow conditions in time,especially for fast moving flows,such as scour-hole developing flows.In this study,the two-dimensional（2D） shallow water formulation together with a sediment continuity-concentration（SCC） model were applied to flow with mobile sediment boundary.A timevarying approach was proposed to determine the sediment transport adaptation length to simulate the sediment erosion-deposition rate.The proposed computational model was based on the Finite Volume（FV） method.The Monotone Upwind Scheme of Conservative Laws（MUSCL）-Hancock scheme was used with the Harten Lax van Leer-contact（HLLC） approximate Riemann solver to discretize the FV model.In the flow applications of this paper,a highly discontinuous dam-break,fast sediment transport flow was used to calibrate the proposed timevarying sediment adaptation length model.Then the calibrated model was further applied to two separate experimental sediment transport flow applications documented in the literature,i.e.a highly concentrated sediment transport flow in a wide alluvial channel and a sediment aggradation flow.Good agreement with the experimental data were obtained with the proposed model simulations.The tests prove that the proposed model,which was calibrated by the discontinuous dam-break bed scouring flow,also performed well to represent rapid bed change and steady sediment mobility conditions.     

流动地震观测台阵数据快速整合研究

阐述了流动地震观测台阵数据快速整合处理的必要性和重要性, 分析了不同地震数据格式及相应的应用软件的优点. 在此基础上介绍了在 .NET框架平台上用C#语言编写的流动地震观测台阵数据快速整合程序及其对流动地震观测台阵数据整合处理的原理和流程, 并通过对2011年11月2日岷县M_S4.5地震数据的快速分析展示了该程序的有效性.