Numerical modelling of strain in lava tubes

Received: 5 November 1998 / Accepted: 17 November 1999     

广义地震活动窗及其对震前异常过程的跟踪应用

提出了广州地震窗的概念,并以此作为研究范围以突出局部构造特点。用多年地震频次等值线划分广义地震窗的方法,在中国东部得到４５个广义地震窗,它们具有明显的构造意义,应用原有地震活动参数提出一个相对指标ｆ,用以消除局部的地域特点和地震活动涨落的时段特点,提高原指标的异常信息提取能力。用地震活动指数Ａ（ｂ）值的相对指标ｆ（Ａ（ｂ）,提出了用多窗异常组合图综合平面的时间的三维信息以跟踪异常过程,结果显示主震     

基于多种GPS数据研究福建及其邻近海域1994-1997年地壳水平运动

为研究中国大陆东南部的边缘海动力学,基于中国大陆和福建区域的ＧＰＳ观测网 以及环绕中国大陆的ＩＧＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧＰＳ Ｓｅｒｖｉｃｅ）跟踪站在１９９４—１９９７年间的测量数据, 建立块体运动和块内变形两种力学模型,研究了福建及其邻近海域现今地壳水平运动速度场 和应变率场．结果表明：无论在中国大陆还是在中国大陆周边框架内,或相对于台湾而言,福 建及其邻近海域均整体地向着东南或东偏南方向,即指向海洋的方向作水平运动．运动平均 速率为１１．２±３．０ｍｍ／ａ（福建网）或１４．０±４．０ｍｍ／ａ（全国网）．然而在福建区域内还存在着 一种由海洋指向大陆内部的北西向运动,其运动平均速率为 ３．０± ２．６ｍｍ／ ａ．区域应变率场 主压应变方位为ＮＷ（ＮＷＷ）－ＳＥ（ＳＥＥ）．印度板块对欧亚板块的碰撞通过中国大陆内部各 块体间的侧向传递和菲律宾海板块对台湾（欧亚大陆东南沿）的仰冲与挤压,同时作用到福建 及其邻近海域。此种联合作用现今仍在继续进行中,前者的影响比后者更强烈,但前者形成的 速率场均匀,而后者不均匀。     

分布式光纤声波传感微振动响应特征

分布式光纤声波传感技术(Distributed Acoustic Sensing, DAS)利用光纤中的瑞利散射来获取振动信息, 具有高密度、低成本、可长时监测等优点, 目前已经广泛应用于地震勘探领域.DAS系统可用于采集沿光纤轴向的应变或应变率, 且DAS响应与地震波传播方向和偏振方向有关.本文推导获得了不同震源模型的应变辐射花样, 并通过数值模拟获得了不同震源机制和不同布设条件下的分布式光纤微振动数据.理论合成算例结果表明, P波的应变辐射花样和速度辐射花样在各类震源机制条件下都具有较为相似的形态, 而S波的两种辐射花样在某些震源机制条件下具有较为明显的形态差异.此外, 包含DC(Double Couple, 双力偶)成分震源的S波DAS响应记录与常规速度检波器记录相比, 极性反转的位置具有较大差异.

     

地震的应变张量观测与应用前景

地震发生时的动态应变场,在研究地震触发、地震破裂、地面破坏、水文和岩浆变化等方面都具有重要应用意义.地震的应变张量观测和现有的惯性地震仪观测的物理量不同.前者可以直接记录到地震发生时震源辐射的应变（应力）波,而后者记录到的是位移、速度或加速度.地震频率的应变测量在地震学中的应用前景主要表现在：①测量震源机制解理论预言的辐射4象限分布;②测量库仑应力变化;③换算成动态应力以评估地震烈度;④测量地震波的能量密度;⑤测量地震断层形变加速和形变局部化过程.用惯性地震仪的记录虽然在理论上也可以解算出动态应变值,然而种种原因导致计算结果的误差很大,往往不可接受.应变张量地震仪若能与现有的惯性地震仪配套起来,形成大规模台阵,则有可能推动应变地震学的诞生,在地震观测和地震学科领域引起重大革新.

     

由GPS资料讨论中国大陆块体运动与应变模型的建立及检验

目前很多文献基于弹性力学假设,以小形变、均匀应变场为前提,利用GPS资料建立了中国大陆块体的整体旋转与均匀应变模型,并对模型进行了相关检验.但上述对模型的检验侧重从模型的拟合效果上进行分析和比较,忽略了对模型的适用性和假设条件合理性的检验.实际上,不同块体由于自身构造和外部条件的不同,其运动状况与应变状态并不完全一致,模型的适用性需进一步的验证.本文提出了两步检验方法对所建立的模型在中国大陆6个主要块体上进行了检验：第一步对应变参数进行显著性检验,第二步对应变均匀性进行检验,结果表明：根据所用数据精度,华南块体的刚性程度在95% 的置信水平上可以认为显著的,建立模型时不必考虑内部形变;其他块体内部形变显著,整体旋转与均匀应变模型并不能反映真实的地壳运动状态,必须考虑其形变的不均匀性.     

基于Monte Carlo方法的由GPS观测计算地应变率的误差分析

在利用GPS观测计算地应变率中,应变率的误差分布在地球动力学研究中非常重要. 为解决这一问题,文中提出基于Monte Carlo技术,利用GPS观测的速度计算地应变率进行误差分析的方法;以青藏高原地区为例,利用带有误差的GPS观测数据进行了大量、独立的应变率重复计算,然后运用统计方法给出了应变率分量及其误差的分布. 结果显示青藏高原的喜马拉雅及中东部地区地应变率的东西向、南北向及剪应变率分量的误差相对较大,但整个青藏高原及附近地区应变率结果稳定可靠;研究结果进一步表明,由GPS观测计算应变率的误差主要决定于GPS观测速度的误差, 在变形小的区域（如中国东部地区）,目前GPS的观测精度还不能完全满足地应变率计算的要求.     

巴姆地震变形场和应力场：Ⅰ．用差分干涉雷达和Okada方法求解

本文对2003年12月26日伊朗东南部克尔曼省巴姆地区发生的6．6级地震产生的位移场、应变场和应力降分布进行了定量研究。首先从差分干涉雷达（D—InSAR）出发,求解出此次地震的同震干涉条纹和雷达视线方向的位移场,并从雷达干涉的相干图上清楚的观察到了发震断层的痕迹,得出此次地震的发震断层是巴姆断层以西的隐伏断层的结论。然后结合Harvard的CMT（震源机制解）结果、Nakamura的断层结果（Arg—e—Bam隐伏断层）以及本文D—InSAR求解出的发震断层结果,利用Okada程序,计算出此次地震的北、东、垂向三个位移分量,投影得到雷达视线方向的位移,将投影结果与由D—InSAR得到的位移场比较,看到我们所讨论的断层模式可以很好的解释差分干涉雷达的观测结果,可以合理的解释Arg—e—Bam隐伏断层为此次地震的发震破裂断层。通过分析地震的破坏程度分布图,隐伏断层为发震断层的解释可以很好的符合巴姆地震的等震分布图。最后,本文利用Okada程序计算得到了此次地震所产生的应变场和应力降场。     

变形岩石磁性各向异性及其应变相关性的模拟

本文介绍处于弱磁场中的磁性砂岩人工样品,在三种应变作用下磁化率各向异性特征的研究结果.结果表明,磁化率椭球与应变椭球之间,显示了密切的相关性.文中并对上述情况下,磁化率各向异性特征及剩磁特征,从机理上进行了分析.     

恒应变率试验中岩石膨胀与应变能损耗特性的研究

借助广义品质因数和变形的归一化处理方法,分析了房山砂岩在10~(-5)/s恒应变率试验中膨胀和应变能损耗特征.结果表明,房山砂岩的膨胀伴随着应变能的迅速耗散,差应力-体应变曲线在膨胀阶段出现的反转点与应变能损耗曲线的特征点相对应.