GNSS在断层形变研究中的应用

大地震多发生在主要活动断裂带及其附近, 因此断层形变的监测与研究非常重要。 多年来采用跨断层短水准、 短基线、 跨断裂带综合观测剖面等手段监测断层活动, 进而研究断层活动与变形规律。 GNSS多用于大面积地壳水平运动场和主要地块活动与变形的研究, 随着GNSS数据的积累和应用研究的深入, 已有学者用GNSS从不同角度开展断层形变的监测与研究。 本文介绍和论述了GNSS在断层形变研究中已有的部分应用和新的探索, 主要介绍以下几个方面: ① GNSS用于断层走滑活动的监测与研究; ② GNSS用于断层垂直活动的监测与研究; ③ 通过研究断层两边地块变形规律并建立应变模型, 可分别依据各自模型推测断层的活动与形变, 将推测结果与跨断层观测到的实际情况进行研究与比较。 研究分析认为, 由块体推测的变形与实测变形差异越大, 说明块体相互作用越强烈。 这可能对强地震地点预测、 地震危险性判定及地震趋势预测均有重要意义。     

地壳形变与强震地点预测问题与认识

通过对昆仑山口西8.1级地震和汶川8.0级地震震前GPS资料所反映的孕震特征的分析, 对地壳形变资料应用于孕震机理和地震预测研究中在最近几十年的主要进展进行了回顾分析, 并对比了中外学者针对上述问题科学思路的异同。 在此基础上, 对走滑型和倾滑型地震断层带区域孕震形变场特征进行分析, 强调孕震过程地壳形变的认识模式需要从孕震断层拓展到区域甚至更大区域, 并需从多尺度地壳形变时空过程来认识强震孕震形变动态特征, 进而获取强震预测判据。     

华北地区跨断层流动形变监测场地优化初探

首先分析了华北地区跨断层流动形变监测场地布测现状及监测效能,继而依据跨断层流动形变测量规范及监测的可控性、均匀性、目的性以及监测场地监测效能等,结合该区域断裂活动及地震活动性研究结果,给出华北地区跨断层流动形变监测场地拟优化布设结果。该优化布设结果消除了华北地区跨断层流动形变网监测地震活动盲区,有助于提高该区跨断层流动形变网监测地震活动能力。     

基于球体位错理论的地震形变分析

地震形变分布特征主要取决于地震断层破裂特征, 不同震级的地震引起的形变响应范围存在差异。 本文中, 我们基于球体位错理论, 以5 mm的形变测量值为基准, 针对逆冲型和走滑型地震断层, 分析了M_W6.0~M_W8.5地震在跨断层法方向上的形变响应范围, 提出了地震震级和响应范围的经验公式, 并与实际地震(2001年昆仑山口西地震、 2013年芦山地震等)结果进行了比较。 比较结果显示, 经验公式计算结果和实际观测值相符合, 可以用于估算M_W6.0~M_W8.5地震在跨断层法方向的形变响应范围, 同时为地震远场形变特征分析与同震、 震后形变测量点布设等方面提供参考数据。     

我国断层形变观测在地震研究中的进展及问题

已获得的主要成果有：区域断层活动特点，断层活动性与强震发生的关系，应用断层形变确定活动块体的边界，依据断层形变提出地震危险性的估计，断层活动监测方案的完善等。目前存在的主要问题是观测规模萎缩，观测方法落后，研究工作滞后。     

基于实时观测数据快速判定地震破裂方向的方法研究

针对地震烈度速报工作中快速评估大震断层破裂方向的需求,使用我国西部多个地震的观测资料,根据有限移动源理论,利用趋势面分析方法探讨了震中一定范围内台站初始P波参数的方向差异特征,提出一种利用初始P波快速判定地震破裂断层方向的方法。并通过断层距模型和最小二乘法,统计回归最优拟合参数以确定地震断层破裂方式。通过实际震例对比分析了根据所提方法获得的判定结果与实际地震断层破裂分布的吻合度,证实了方法的可用性。本研究为利用地震实时监测资料快速进行地震断层破裂方向判定提供了新思路,可为地震烈度速报中破裂方向的快速判定和动态修正提供参考。     

唐山地震地壳垂直形变的再研究

本文采用分析水准点稳定性的方法来探讨地质构造块体的运动状况。利用这一力法分析了唐山地区1954—1985年的全部水准测量资料,对唐山地震前的形变过程提出了新的认识。结果表明,唐山地区各构造块体的相对活动大约开始于地震前10年并持续到地震后2年。地震前发震断层处于闭锁状态。本文根据这次地震的形变特征对形变监测和危险区划提出了看法。     

青藏块体东北缘强震形变前兆研究

<正>青藏块体东北缘自20世纪70年代建立形变监测网络以来,先后发生7次中强地震。利用区域水准以及跨断层水准等不同时空尺度的形变资料,采用定性、定量相结合的方法,通过对1986年门源6.4级、1990年天祝、古浪6.2级等7次中强地震前后地壳形变特征的回溯性研究,分析震前形变异常时空变化基本特征,总结其在震前形变异常的共性和差异性。由于地震前的形变资料的时空尺度不尽相同,为此,在分析     

山西及邻区中强地震前断层形变特征及预报指标研究

通过对山西地震带及邻区近年来发生的一系列中强地震前断层位移测量进行处理，综合研究了观测的映震能力，通过分析山西5年来5期GPS观测资料，对水平形变做出了解释，在此基础上，讨论了震前地震形变特征及应力场变化情况，获得了用形变预报中强地震的指标。     

地壳形变测量用于地震预报的研究

本文给出一个用形变资料预报大陆地震的基本模式；①用大面积形变资料进行地震背景的，确定地震危险区，并综合各种手段对危险区震情的发展进行监测；②在重点监视区内布设形变监测台网，寻找形变敏感点，利用形变测量手段（如跨断层短水准。短基线测量手段等）捕捉中短期地震前兆信息，进行中短期震情预测，为短临形变监测手段提供依据。③建立固定形变监测台站进行连续形变的观测（如连通管、倾斜仪、伸缩仪、应变仪等），捕捉临震     

红河断裂带中、越现代形变监测对比研究综述

利用现今大地形变测量资料,可分析研究得到现今地壳形变特征.大地形变场的建立,主要以精密水准测量监测大地区域垂直形变,以地面激光测距监测大地水平形变,以短基线、短水准测量等方法对断层活动性进行定点观测研究.20世纪90年代以后比较流行用GPS监测场区现代构造运动及断裂的地壳形变.本文主要通过分析对比中、越红河断裂带及其相邻地区的现代形变监测资料,得出现今红河断裂的形变特征.     

三维激光扫描仪在跨断层形变监测中的实验研究

三维激光扫描系统是集成了多种高新技术的非接触式主动测量方式的对地观测系统。该技术可一次性获取监视区域密集点云数据,将传统的以点代面的监测方法发展为地形、地物三维空间观测,既可进行区域微变形监测,亦可对兴趣点的变形进行监测。当前应用研究主要针对断层活动相关的构造地形、地貌展开,其在高精度跨断层形变测量领域应用较少。以唐山地震台跨断层形变观测场地为试验场地,检验该技术用于跨断层形变测量的可行性。经过多次实验,目前中短距离上可检测到毫米级的变化量。随着研究的不断深入,其在断层三维形变监测中有着很大的应用前景。     

首都圈地区跨断层流动形变基础与数据及其监测环境信息库的构建

针对全国跨断层流动形变资料库自监测以来存在的监测数据不全、基础与监测环境信息缺乏的情况,本文以首都圈地区跨断层流动形变监测工作、资料为例,研制不仅可以存储管理监测场地完整的监测数据、基础与监测环境信息,而且具有展示基础与监测环境信息、场地演化、数据资料等功能的系统。该信息库将极大地发挥跨断层流动形变在防震减灾工作中的作用。     

唐山地震发震断层动态及其与较强晚期余震的关系

介绍了设于唐山地震发震断层地表裂缝的形变台站,在地震后１８年间观测到的断层形变,分析了唐山地区晚期余震与断层活动对应关系的几种形式,说明监测发震断层的活动对研究形变场动态具有一定意义     

鲜水河断裂带跨断层形变中短期强震预测指标研究

通过对鲜水河断裂带跨断层短水准、短基线资料的分析研究,系统地提取测区内外5.5级以上地震前跨断层形变前兆异常特征,并作详细的整理、分析,综合得出监测区及附近中短期强震预测指标及预报方法。其结果显示:跨断层形变观测资料大多在震前1～3年出现异常,其异常表现形式以断层活动停滞、反向、突跳为主,震前半年左右异常发育至最高,临震前有明显回落,其前兆意义较为明确;水平形变测量的预测成功率高于垂直形变测量。     

跨断层“点-线-面”研究方法及在震例分析中的应用

基于青藏高原东北缘地区跨断层短水准资料, 采用形变异常强度、 断层合成速率和断层形变趋势累积等多种研究方法, 利用“点-线-面”相结合的研究思路, 全面分析了2013年岷县漳县M_S6.6地震前的应变背景、 断层活动和短期形变特征。 结果显示: ① 该地震处于垂直形变累积率的高值区, 应变积累程度较高; ② 断裂带之间存在显著的运动差异, 发震断裂震前中短期运动速率显著增强, 并造成区域运动的不均衡, 西秦岭局部地区应变积累增加; ③ 随着强震的逼近, 震前显著异常场地分布明显向近震区迁移和集中, 且异常强度也随之增大。 以上结果对强震发生危险地点和发生时间有短期指示意义, 因此, “点-线-面”相结合的研究方法有利于认识地震前兆信息, 对地震孕育背景判定及地震危险性分析具有重要意义。     

合肥地震台短水准异常与周边地震活动分析

以合肥地震台跨断层短水准数据,结合地区小震释放能量,分析历史测量资料在地震期间的变化,并研究辅助资料对测量资料的影响,得出:①降水可能造成敏感地块的断层形变异常,但在区域应力作用断层到一定强度时,断层形变异常仍具有一定前兆意义;②安徽地区小震释放能量与合肥地震台断层形变存在一定相关性,断层活动连续几个月持续拉张或挤压,...     

岷县漳县6.6级地震前区域地壳运动变形背景与断层形变异常特征

利用甘肃岷县漳县6.6级地震区所在的青藏块体东北缘地区的区域水准、GPS、流动重力和跨断层短测线等地形变监测资料,结合地质构造、动力环境和已往的研究结果,分析了不同类型资料反映的震前区域性地壳变形背景、断层形变异常特征和可能的机理.结果认为：（1）岷县漳县6.6级地震前西秦岭、六盘山等构造区不同程度地存在着GPS水平挤压闭锁高应变积累、垂直隆升异常高梯度带和重力升、降差异剧烈变化等中长期背景;（2）震前到震时发震断裂附近及其外围相关构造区域断层形变异常在空间和时间上的起伏波动变化显著,尤其是汶川地震以来的波动变化在一定程度上反映了与本区构造比邻的龙门山断裂带剧烈右旋错动对本区的影响,与本次岷县6.6级地震过程有关;（3）本区有地形变监测资料积累以来缺乏6级以上震例,虽然存在不同程度的中长期形变背景异常,但何时进入短期-短临阶段确实很难把握,需要不断积累总结和探索提高.     

北天山地区中强地震前跨断层形变强度异常特征分析

对新疆北天山地区跨断层流动水准观测资料进行整理,利用断层垂直活动速率求解断层形变异常强度值。基于其变化特征与北天山地区中强地震的对比研究发现,研究区域断层活动整体处于断层形变强度趋势增强的背景下,局部断层形变异常强度值超过指标阈值0.6时,可作为北天山地区中强地震的预测依据。     

云南地区断层垂向活动特征研究

正灾害性地震一般发生在上地壳内的薄弱带即断层上,是在长期构造加载作用下地壳介质发生变形、失稳、破裂的结果,断层作为地壳形变的薄弱地带,强地震的孕育及发生往往伴随着显著的断层变化,跨断层测量作为断层形变监测的有效手段,能够直接反映场地所控制断层段落的运动变化过程。文章以云南地区跨断层场地水准为主要研究对象,通过计算断层年均形变