川滇地区近期地壳变形动态特征研究

基于1999年以来的GPS观测数据,重点分析了川滇地区近期的变形特征,计算给出了该区域主要断裂带的滑动速率,并结合GPS剖面初步识别了断裂带所处的孕震阶段。结果表明,红河断裂带始终处于弱形变区域,值得进一步关注;汶川地震后,由于研究区域应力场的调整和应变的重新分配,使得安宁河断裂带的活动变化较小,逐步趋缓,走滑分量存在明显趋缓现象,并且安宁河断裂带的闭锁深度在一定程度上有所增加;小江断裂带的走滑分量存在明显趋缓现象,显示存在强闭锁现象,小江断裂带平行于断层方向GPS速度剖面显示断裂带两侧变形平缓且变形范围较大;昭通、莲峰断裂的挤压和剪切变形积累均存在弱化现象,可能预示该区域挤压应变积累背景较高。     

GPS解算的日本Mw9.0级地震的远场同震地表位移

利用日本Mw9.0地震前后各3d的77个GPS连续站观测资料和JPL精密星历,计算了该地震对周缘各国及相邻板块运动的同震影响。结果显示,日本地震对日本、中国东北部、朝鲜半岛均有较大影响,其同震水平位移影响范围达2 000km,地震造成中国东北东移1～3cm,华北东移3～8mm,朝鲜半岛东移2cm。中国境内的GPS测站的垂直同震位移均呈上升趋势,但是上升幅度非常小。结合日本岛测定的GPS同震位移和约20m高的海啸可以推断,本次日本地震的同震垂直位移具有波状起伏特征,符合逆冲挤压型地震的粘弹性理论模型。鉴于近年地震活动趋势,应该密切关注横贯中国东部的深大断裂带（郯庐断裂带）的断层活动,借助中国陆态网络密集覆盖提供的有利条件,跟踪研究郯庐断裂带附近300km范围的区域地壳现今变形、应力应变场的时变过程等,分析郯庐断裂带的断层活动,捕捉异常信息。     

与地震有关的活动断裂带红外辐射变化特征

为了获得与地震有关的活动断裂带红外辐射变化信息,以2010年4月14日青海省玉树Ms7.1级地震为研究对象,利用MODIS热红外波段遥感数据研究了地震前后发震构造甘孜—玉树断裂带的亮温演化特征,分析了地震发生当月每10 d亮温变化情况,并与2011年同期该断裂带的亮温特征进行对比.结果表明:地震前一个月内,断裂带附近亮温值偏高,亮温变化最为显著的区域出现在断裂带北端,与野外考察获得的本次地震地表破裂带位置相吻合;震后7～16d,断裂带附近出现了明显的亮温增高现象,结合地震发生时水汽及CO变化情况,认为这一亮温增高现象与震后地下气体的大量释放有关;2011年5月断裂带附近的亮温高值可能与同年6月发生的Ms5.3级囊谦地震有关.因此认为,断裂带亮温的显著变化对断裂活动有一定指示作用,利用热红外遥感数据研究主要断裂带红外辐射特征,对地震构造带活动性监测具有重要意义.     

基于有限元分析的松原震群与日本大地震的关系探讨

日本3·11大地震之后,我国松原地区发生了多次4级以上地震,两者之间存在的关系是本文探讨的重点。利用有限元方法,构造两个有限元模型,从库仑应力变化的角度研究日本3·11大地震对位于郯庐断裂带北段第二松花江断裂的影响。模拟结果表明,日本大地震对我国东北部地区影响大,第二松花江断裂带的位移最大达到20 mm。整个研究区的静态库仑应力均为正值,表明该断层处于危险阶段。考虑到实际地壳介质对应变传递的延迟效应,日本3·11大地震对我国东北地区的实际影响会有一个滞后,因此松原震群与日本3·11大地震存在密切相关性。     

应用GPS速度场和地震数据反演中国大陆构造应变场

为获得更准确的中国大陆地壳应力应变场,文章基于ITRF2005全球地心坐标参考框架,采用高精度数据处理方法计算了中国地壳运动观测网络1999—2009年间的观测数据,获得了中国大陆GPS速度场以及相对欧亚板块的区域形变场,计算结果显示中国大陆形变运动仍是西强东弱的格局;并利用中国大陆同期近30年的地震矩张量及第四纪活动断层研究成果资料,联合反演了中国大陆区域的构造应变场,结果表明:从总体来看,应变相对集中的区域为喜马拉雅构造带、青藏高原、帕米尔高原、阿尔金断裂带、新疆天山及川滇地区,中国大陆区域过去10年的构造变化以挤压为主,拉张为辅。     

利用GPS数据研究川滇块体东边界主要断裂带运动特性

利用1999～2007时段的GPS速度场,对块体刚体旋转模型、块体整体旋转与均匀应变模型及块体整体旋转与线性应变模型的速度残差及无偏性进行估计;针对川滇块体东边界主要断裂带变形的复杂性,结合3种块体变形模型,求得各断裂带的平均滑动速率,并给出了该研究区域断裂带的近场滑动速率。在确定各断裂带可能变形宽度的基础上,利用断裂带构造变形定量分析方法确定了鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂带的相对闭锁且剪切应变积累速度较高的异常区域为安宁河断裂带。     

河北邢台隆尧地裂缝活动PS-I nSAR监测与分析

河北隆尧地裂缝是我国华北平原地区目前发育规模最大的一条地裂缝.为掌握和分析该地裂缝活动区域形变的变化特征及地裂缝发育特征、成因机理.利用2009-2010年间16景Envisat数据和2007-2011年间15景ALOS数据,采用PS-InSAR技术对该地区进行了监测.结果表明,在2007-2011四年间,邢台地区地面沉降主要分布在城镇、地下水开采区以及断裂带附近.最大年沉降速率达到60mm/a.结合河北断裂带地质构造资料分析,得出邢台市隆尧地裂缝受到隆尧断裂带以及地下水开采的影响.     

汶川地震前后川滇地区主要断裂活动趋势分析

针对川滇地区地震活动频繁的现状,该文首先对1998—2008年和2008—2015年该地区两期GNSS连续观测数据进行解算(时间节点为汶川地震);然后结合前人对川滇区域棱形块体的划分方案,基于欧拉矢量计算方法求出各块体的欧拉矢量以及旋转极经度、旋转极纬度、旋转角速度,并通过反欧拉矢量方法反演出鲜水河-小江断裂带和龙门山断裂带的错动趋势变化。结果表明:汶川地震造成两条断裂带在错动方向和错动速率方面均有变化,并且主要集中在川滇区域北部和西部的断裂带上。     

红河断裂带沿线地壳稳定性GNSS监测及评价研究

针对红河断裂带现今不同区段地震活动性差异显著，断裂活动速率低于预期的问题，该文以全球导航卫星系统(GNSS)自主组网建站的高密度观测数据为约束，综合地下断裂活动与地表形变观测结果，涵盖不同维度的7个指标因子，组成多维区域地壳稳定性监测及评价技术体系。其包括活动断裂、历史地震、地震动峰值加速度、布格重力异常、最大剪应变率、面膨胀率及闭锁程度，并基于多因素加权叠加法进行了区域地壳稳定性评价。评价结果表明，研究区以较不稳定和不稳定区为主，主要位于红河断裂带的北段、中北段和南段北部，覆盖25 260.96 km²,占总面积的63.77%。该评价体系可为区域建设发展规划、重大工程选址及防灾减灾提供重要技术依据。     

川滇区域活动块体运动与应变特征地震影响分析

本文利用川滇1999—2007、2009—2015年GNSS实测速度场,通过引入平移-旋转-应变模型,构建该区域地震前后的活动块体运动和应变模型,有效对块体运动和块体的应变特征进行了分离,并据此分析了该区域地震前后块体运动和应变特征。结果表明,巴颜喀拉和羌塘块体东向运动有明显增大趋势;汶川地震后川滇块体与羌塘块体边界带相对挤压运动明显增大,巴颜喀拉-华南块体边界带南段形成了较大的挤压应变,川滇块体与华南块体相对运动没有明显变化。     

Vulnerability Assessment and Earthquake Risk Mapping in Part of North Iran Using Geospatial Techniques

Earthquakes cause huge loss of lives and infrastructure every year in Iran. Many settlement areas (urban & rural) as well as Tehran, the capital city of Iran are located in the hazardous area. This research deals with the earthquake risk assessment and mapping based on recent remote sensing information on a GIS platform. The study area is part of Central Alborz in southern Caspian Sea and north of capital city of Tehran called Marzanabad area. It is a potentially high-risk zone as several earthquakes have occurred in the past. The study’s main objective is to develop an Earthquake Risk Map at the scale of 1:25,000 to identify high-risk zone and vulnerability areas to the settlements and infrastructure of area. Digital lineaments wear extraction and analysis for identification the faults using several RADAR and optical images with spatial analysis techniques. The probable faults were detected by superimposition of the lithological and geomorphologic features and their variance over the lineaments in a GIS environment. This research work involved fault identification on the remote sensed dataset as well as field studies and the risky areas were classified in the vicinity of the faults by applying different buffer with specifying distance of the source/site of risk to fault location. Statistical analysis of Earthquake Risk Map (ERM) by GIS indicated that 32% of the total area with about 66% of settlements and 52% of population is located in strongly high-risk and high-risk zone. Moderately low risk and low risk zones cover 38.67% of total area, which is free of settlements as well as population. The Earthquake map elaborated in this research work will be a useful tool for disaster management as well as urban and regional planning of future activities in the area.     

运用遥感和地学信息探讨华北地台北缘边界断裂

华北地台北缘与兴蒙褶皱系的界线为一深大断裂带,属于一级大地构造单元之间的界线。笔者通过对覆盖全区50万km²陆地卫星TM图像解译,参考重力、航磁及有关地质资料,结合笔者对其不同区段的野外调查,对此断裂带的展布位置、性质及其控矿作用取得了一些新的认识。     

2021年青海玛多Mw 7.4地震前后b值的变化特征研究

古登堡-里克特频度-震级关系式中的b值常被用作估算区域应力大小的一个重要指标,对于评估地震发生概率起着至关重要的作用。北京时间2021-05-22T02:04:11青海省玛多县附近发生Mw 7.4地震,此次地震发生在巴颜喀拉块体内部,东昆仑断裂以南的次级断裂昆仑山口-江错断裂上。为了揭示这次玛多地震之前震源区的孕震环境和震后余震的演化,利用中国地震台网中心提供的2009-01-01-2021-05-20地震目录,对玛多地震发震前后的b值分布和变化进行了研究。研究发现,在2021年5月22日之前,玛多地震主震区b值最低,表明震源区存在明显的应力积累;从近十年震源区b值的时间序列来看,b值也呈现下降趋势,该发现可以作为今后判定块体内部大地震主震临近的重要依据。利用震后的余震序列计算了断层周边的b值变化,发现早期的b值变化对后期余震的发生位置预测也具有一定的指导作用。     

基于GPS观测数据的云南地区地壳形变特征研究

利用1999~2013年间多期GPS观测数据,将云南地区分为5个活动块体,研究区域现今水平运动特征、应变特征以及各块体的运动特征,反演主要活动断裂带的走滑速率。结果表明,区域水平运动具有北强南弱的特征,小江断裂带、红河断裂带对云南地区构造活动具有明显控制作用,改变了断裂带两侧的运动特征;区域应变具有明显的差异,西部以拉张应变为主,东部小江断裂带周边地区拉张和挤压应变均衡且为强应变区,滇东地区应变较小;各块体运动方向与速率存在差异,滇东块体为逆时针旋转,其余块体顺时针旋转;基于块体模型反演的主要断裂带的走滑速率与地质方法获取的走滑速率具有较好的一致性。     

GPS测定的2011年日本9.0级地震的中国大陆地区同震位移场

利用陆态网络东北地区的6个GPS基准站地震期间的观测数据反演了日本本州东海岸9.0级强震区域地表的瞬时形变过程,应用160多个陆态网络基准站以及IGS跟踪站的GPS观测数据解算获得中国大陆地区的远场同震位移。将测站按照中国大陆主要构造带(区)进行分配统计可知,东北地区同震位移最大,平均接近20mm;首都圈与郯-庐带及周围地区平均同震位移也在10mm左右;距离震中比较远的鄂尔多斯及周围、阿尔金-祁连山-阿拉善、新疆等地区也受到了该地震的影响,在东方向发生了5mm左右的位移,并且以上地区的优势方向都为东方向;而本次地震对中国的华南(包括南海)以及青藏等地区基本没有影响。这些解算结果对进一步研究地震动力学特征及判定未来地震趋势提供了详实的实测依据。     

红河断裂带闭锁程度和滑动亏损分布特征研究

利用1999~2013年青藏高原东南缘的GPS速度场观测数据,采用DEFNODE程序反演红河断裂带走滑速率、三维闭锁程度和滑动亏损分布。反演结果表明:红河断裂带北、中、南段右旋走滑速率分别约为(5.9±1.2)mm/a,(4.8±0.6)mm/a和(4.3±0.4)mm/a,在地表以下6km的闭锁程度分别为0.43,0.22和0.25,其滑动亏损速率分别为3.3mm/a,2.6mm/a和2.3mm/a,红河断裂带闭锁程度和应变积累程度都比较低,与近年来红河断裂带整体活动微弱的现状相吻合。     

汶川地震次生灾害毁坏耕地的遥感快速评估方法——以北川县唐家山地区为例

以四川省北川县唐家山地区为研究区,利用2006-11-10的SPOT卫星影像数据,依据NDVI和地形信息进行耕地识别,辅以少量的人工修正,快速获取灾前耕地分布信息.应用2008-05-14的FORMOSAT-Ⅱ卫星影像数据和2008-06-04的ALOS卫星影像数据,采用人机交互解译快速获取地震诱发的崩塌滑坡、堰塞湖等次生灾害信息.灾前耕地分布信息叠加地震次生灾害数据及影像,进行变化检测,实现耕地损毁的快速评估.结果表明,研究区内崩塌滑坡、堰塞湖等次生灾害严重,崩塌滑坡533处,面积1408.20hm2,堰塞湖水面面积已达604.69 hm2.共毁坏耕地86.88 hm2,耕地毁坏率8.84%.崩塌滑坡、被毁耕地分布与断裂带分布一致,断裂破碎带内耕地毁坏率达18.74%,占研究区被毁耕地面积的74.53%.     

鄂尔多斯盆地伊盟隆起区东部微烃渗漏区的遥感识别及其意义

微烃渗漏遥感探测的机理主要是建立在烃类微渗漏异常地球化学表征和形成的基础上。本文主要依据Schum acher(1996)和Saunders等(1999)提出的烃类微渗漏异常地球化学原理和模型,以鄂尔多斯盆地伊盟隆起东部为研究区,以多光谱遥感和航空放射性遥感为探测手段,分别利用氧化铁指数(TM3/TM1)、亚铁指数(TM5/TM4)和黏土化指数(TM5/TM7)来识别Fe3 氧化物、Fe2 氧化物和有机质、黏土化和碳酸盐化的相对富集区,同时用矿物组合图像来增强显示上述信息。综合亚铁指数(TM5/TM4)分割图像、矿物组合图像、航放铀、钍、钾信息及钍归一化铀指数等信息,提取了研究区微烃渗漏地段。研究表明,研究区存在两条Fe2 氧化物和有机质相对富集区带。一条为与库布齐沙漠走向近于一致的北部近东西向带,它与石油部门发现和描述的油气渗漏区域基本一致。另一条为泊海子—准召—新庙不连续的北西向带,它的北界与泊海子—准召断裂展布基本一致。在垂直中部北西向微烃渗漏带的剖面上,清晰显示亚铁指数(Fe2 )、航放测量铀(U)、钍归一化铀(Ud)为正异常;氧化铁指数(Fe3 )、航放测量总道值(Tc)和钾(K)、钍归一化(Kd)为负异常的特点。研究认为地表还原带是由油气微渗漏形成的,推测受断裂、裂隙带控制的、主要由油气微渗漏形成的还原带对东胜铀矿带形成聚集起了重要作用。     

Spatio-temporal variation of vegetation coverage and its response to climate change in North China plain in the last 33 years

Global climate change has led to significant vegetation changes in the past half century. North China Plain, the most important grain production base of china, is undergoing a process of prominent warming and drying. The vegetation coverage, which is used to monitor vegetation change, can respond to climate change (temperature and precipitation). In this study, GIMMS (Global Inventory Modelling and Mapping Studies)-NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) data, MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) – NDVI data and climate data, during 1981–2013, were used to investigate the spatial distribution and changes of vegetation. The relationship between climate and vegetation on different spatial (agriculture, forest and grassland) and temporal (yearly, decadal and monthly) scales were also analyzed in North China Plain. (1) It was found that temperature exhibiting a slight increase trend (0.20 °C/10a, P < 0.01). This may be due to the disappearance of 0 °C isotherm, the rise of spring temperature. At the same time, precipitation showed a significant reduction trend (−1.75 mm/10a, P > 0.05). The climate mutation period was during 1991–1994. (2) Vegetation coverage slight increase was observed in the 55% of total study area, with a change rate of 0.00039/10a. Human activities may not only accelerate the changes of the vegetation coverage, but also c effect to the rate of these changes. (3) Overall, the correlation between the vegetation coverage and climatic factor is higher in monthly scale than yearly scale. The correlation analysis between vegetation coverage and climate changes showed that annual vegetation coverage was better correlatend with precipitation in grassland biome; but it showed a better correlated with temperature i the agriculture biome and forest biome. In addition, the vegetation coverage had sensitive time-effect respond to precipitation. (4) The vegetation coverage showed the same increasing trend before and after the climatic variations, but the rate of increase slowed down. From the vegetation coverage point of view, the grassland ecological zone had an obvious response to the climatic variations, but the agricultural ecological zones showed a significant response from the vegetation coverage change rate point of view. The effect of human activity in degradation region was higher than that in improvement area. But after the climate abruptly changing, the effect of human activity in improvement area was higher than that in degradation region, and the influence of human activity will continue in the future.