基于G-R关系的应变积累释放模型研究中国大陆强震的分区活动

针对过去应变积累释放曲线或模型存在的不足,根据GR关系以及能量震级经验关系,推导出一个相对独立的应变积累速率公式.同时在活动地块假说基础上,选取了中国大陆地震活动较为典型的几个地块分区,在考虑历史地震目录完整性基础上,利用1970年以来的小震资料,计算了各地区6级以上地震的年均应变积累速率,从而给出各地震分区相对的地震活动水平;并将之用于改进后的模型,通过对各地震分区现今所处应变状态以及目前状态在其地震轮回活动中所处阶段的研究,探讨了各地震分区的未来地震形势.

小江断裂带的运动及应变积累特征研究

利用1999—2001、2001—2004和2004—2007三个时段的GPS速度场数据,基于块体运动的线性模型(RELSM)研究了小江断裂带的运动与变形的时空特征,得出小江断裂的总体左旋走滑速率为3.0～7.1 mm/a。根据断裂带历史地震地表破裂分段,结合GPS速度剖面,研究了断裂带的分段应变积累时空特征,结果表明:1)小江断裂各个分段不同时间段的相对运动与变形方式有较好一致性,均呈现左旋走滑兼拉张的运动特征;2)RELSM得出小江断裂分段滑动的差异性,表现为沿断裂带的北段到南段的左旋滑动速率逐渐减小;3)小江断裂各段应变积累特征表明,北段高于中北段,中南段及南段不利于积累或积累水平低;4)小江断裂带北段为相对闭锁且剪切应变积累速度较高的异常区域。

川滇地区断层形变模型与应变积累分析

用改进的断层形变模型和GPS资料对川滇地区主要断层的地表水平滑动(沿断层走向)和沿断层方向的应变进行了计算。结果显示小江断裂的中南段和楚雄断裂的东南段锁定程度较高,其它分段锁定程度偏低;沿断层方向应变积累的高值区为鲜水河的炉霍段、乾宁至色哈拉、雅拉河段,小江断裂北段与则木河断裂的交会处、东川南侧及小江断裂南段的宜良一带;鲜水河断裂及小江断裂北段下盘的应变值、应变梯度均高于上盘,而小江断裂中南段上下盘没有明显的差异;红河断裂应变水平偏低;楚雄断裂其应变的高梯度带集中在东南段小江断裂附近。

全国主要构造区GPS水平运动负位错反演与应变积累特性

利用2009～2011年全国GPS水平运动速度场资料,借助负位错反演,寻找新疆、青藏块体东北缘、川滇、华北地区主要活动断裂能量积累闭锁段,研究其积累速率、闭锁深度、分区分段差异性,及与强震孕育—发生的可能关系。结果表明:(1)新疆天山地区应变积累速率最强,平均闭锁深度也最深,约20.9km。其次为川滇地区,平均深度约16.3km。青藏块体东北缘存在一定程度应变积累,平均深度约15.7km。华北地区应变积累最弱,平均深度约16.0km;(2)南天山西段、川滇交界东部、红河断裂中段至滇西、祁连山断裂带西段、西秦岭北缘断裂甘青交界段、晋冀蒙交界区近期能量积累相对显著。

用应变积累释放模型研究中国大陆地块分区地震活动

依据活动地块假说及活动边界的划分,对中国大陆地震活动进行分区.在此基础上,应用应变积累释放模型,通过地震应变积累释放的计算,研究了中国大陆各活动地块分区的地震活动性,初步探讨了各地块的地震活动阶段划分.此外,还对应变积累释放模型的应用前提条件进行了必要的讨论,并对模型结果中可能出现的问题给予一定分析.

汾渭断裂带近10年GPS观测获得的剖面变形与应变积累分析

利用1999～2009年汾渭断裂带GPS速度场观测资料,研究了跨断裂剖面变形动态演化特性、应变积累的分段差异性以及汶川大地震等的可能影响。结果表明:近10年来山西断陷带南段、渭河盆地中东部应变积累相对较快,山西断陷带北端的蔚广盆地南缘断裂、渭河断裂西段也存在一定程度应变积累。汶川大地震影响相对明显,2007～2009年应变积累明显增强的有渭河断裂西段、山西断陷带南段和蔚广盆地南缘断裂。

青藏块体东北缘近期地壳水平运动与应变积累

利用青藏块体东北缘2001—2004年、2004—2007年GPS水平运动速度场结果,借助负位错模型,研究该区当前的地壳水平运动特征与应变积累状况。分析表明:经昆仑山、玉门、民乐地震后一段时间的调整,2004—2007年青藏块体东北缘总体反映与长期背景场一致的应变场重构特性。祁连山断裂带东段应变大体维持2001—2004年的积累背景;祁连山断裂带中—西段、庄浪河断裂南段及甘南地块、河西走廊较2001—2004年应变积累有所增强;阿尼玛卿断裂带东段、秦岭北麓断裂存在应变积累趋势。

川滇地区近期地壳运动的应变积累

利用1994～2006年川滇地区GPS和区域水准观测资料,借助弹性块体边界负位错模型,结合近年来跨断层形变总体特征,研究了川滇地区构造块体及其边界断裂的应变积累状况与强度。分析结果表明:目前川滇地区总体呈现能量积累为主的构造应力态势;安宁河断裂及其与则木河断裂、鲜水河断裂交汇区,盐源-丽江地块及其边缘附近反映出相对高的应变能积累背景及可能的中-短期地震前兆特征。

全国主要构造区近期应变积累动态演化研究

利用2004-2007、2009-2011、2009-2012年全国GPS水平运动速度场资料,借助负位错反演,分析相关构造断裂应变积累动态演化特征,寻找目前强震孕育背景相对显著的构造断裂区段,并探讨芦山地震前异常状况及汶川、日本等大震后应变积累的可能变化。结果表明:①日本巨震后华北构造区、汶川—玉树大震后川滇地区近1至数年主要构造断裂中应变积累减缓的略占多数;甘肃东南部的西秦岭构造区应变积累在汶川震后的一段时间速率加快;汶川震后龙门山断裂南段维持应变积累,2012年还略微增速,一定程度上反映出芦山震前背景信息。②目前强震甚至大震孕育背景相对显著的构造区域有南天山断裂西段及与西昆仑北缘断裂交汇区、安宁河断裂及与则木河断裂交汇区、红河断裂中段、祁连山断裂带西段、晋冀蒙交界区,及上述区域附近。

鄂尔多斯地块周缘地区构造活动与应变积累特性研究

利用截至2016年底、约30a的跨断层短水准流动观测资料,借助灰色关联度垂向综合指标提炼、年变速率与趋势累积率计算,分析鄂尔多斯地块周缘地区构造活动特性、水平及时空差异,以及与研究区内中强以上地震、区外大震孕育-发生或影响的关系。结果表明:1)断裂活动特性总体上与地质资料一致。2)研究区内MS5.8以上地震及区外汶川大震震前多出现异常。3)垂向断裂活动较快的是渭河盆地西部、六盘山构造区北部;较慢的是渭河盆地中部、海原断裂、六盘山构造区南部。山西断陷带、西秦岭构造区北部长期能量积累明显;六盘山构造区至渭河盆地西部两端活动、中间相对闭锁,尤其近几年。

利用水准测量数据分析芦山M_S7.0地震前龙门山断裂带南段应变积累

利用2010年和2013年两期一等水准测量数据分析了龙门山断裂带南段芦山MS7.0地震前的应变积累。结果表明：（1）汶川地震的发生明显加速了该区域应变积累的过程,龙门山断裂带南段主要断层区域垂直形变速率为6-9 mm/a,表明汶川地震的发生加速了此次芦山地震的孕育过程;靠近鲜水河断裂带区域垂直形变速率为1-5 mm/a,低于汶川地震前的隆升速度。（2）芦山地震并未释放该区域长期积累的应变能,龙门山断裂带南段仍然具有发生破坏性地震的可能。

利用断层活动协调比方法分析云南现今地壳应变积累

断层活动协调比方法在分析云南地区的地壳应变积累上具有适用性。利用区域11处跨断层流动监测场地的三十余年观测资料,首先计算跨断层场地的三维活动量,进而得出场地的断层活动协调比参数,结果显示:(1)丽江、永胜、剑川、石屏、建水场地在对应6~7级地震上,历史映震效果良好;云南地区近期存在异常的跨断层监测场地有剑川、石屏和建水场地,存在应变积累、断层活动出现异常的断裂有剑川断裂和石屏-建水断裂;(2)结合跨断层原始观测数据和三维活动量时序曲线,综合认为云南地区地壳形变异常区域分布在滇西北地区的剑川、下关和永胜以及滇中地区的峨山、石屏和建水附近;(3)结合地震活动性资料,综合认为四川九寨沟7.0级地震后,南北地震带南段应力可能会加速积累,应重点关注云南地区的中强震危险性。

海原断裂东段至六盘山断裂西段GPS剖面地壳变形与应变积累分析

利用2004～2013年3期GPS速度场数据,从断裂两侧的水平挤压、拉张与走滑等3方面,对海原断裂东段至六盘山断裂西段GPS剖面变形与应变积累进行研究。结果表明：1）海原断裂东段与六盘山断裂西段在运动方式上具有较强的一致性;2）在近10a时间尺度上,该活动断裂整体表现为以左旋走滑为主,兼顾压性变化的运动特征,在上、下盘的相对运动差异速率上,走滑方向上达到2.0～5.5mm/a,断裂垂直方向上约为0.5～3.0mm/a。

基于应变积累释放模型研究鄂尔多斯块体地震活动特征

利用1970年以来积累的仪器记录地震目录资料，基于G—R关系的应变积累释放模型，研究了鄂尔多斯块体周缘的应变积累释放分期特征及其所处的应变状态。结果表明，块体周缘的应变积累释放具有明显的两阶段分期特征，其周缘整体的应变释放和积累的分界线大致在公元2000年左右。块体周缘以及块体北缘、东缘、西缘目前均处于应变积累状态，应变积累时间均超过10年，未来将进入应变释放阶段，应变释放强度最大的为块体北缘、其次是块体的东缘和西缘；释放的应变量分别相当于6．5级和6．0级左右地震强度。南缘仍处于应变积累释放的起伏阶段。

近年来龙门山断裂GPS剖面变形与应变积累分析

利用1999～ 2012年4期GPS速度场数据,对龙门山断裂天全—映秀段及安县—广元段的GPS剖面变形与应变积累作了探讨.在剖面应变积累对地震触发成因及程度方面,将芦山Ms7.0与汶川Ms8.0地震进行了对比分析.结果表明：（1）芦山地震之前,该地区压性速率远高于1999 ～2007年,它是汶川大震后的应力调整过程;（2）汶川Ms8.0、芦山Ms7.0两次强震间隔如此之短,不排除是汶川地震之后龙门山断裂西南段应力场高值压应力的调整过程对此次芦山地震起到触发作用的可能性.

鄂尔多斯地块周缘垂直形变场负位错反演与应变积累研究

利用鄂尔多斯地块及其周缘1970~2014年的垂直形变速率场资料,借助负位错反演研究该区域长期应变积累。结果表明,地块东北缘山西断陷带中北段年均能量积累增量、剪应力强度都较高,西南缘六盘山断裂与渭河断裂西段次之;山西断陷带中南段至晋陕交界处年均剪应力强度较高且显示一定程度的能量积累;西秦岭构造区尤其西秦岭北缘断裂西段、晋冀蒙交界区也反映一定程度的能量积累特性。

滇西区域水准观测的负位错反演与应变积累分析

利用1981～2006年滇西地区5个时段的区域水准观测资料,借助负位错模型反演,参考典型大震应力触发计算及跨断层等形变观测结果,研究了活动块体边界断裂应变积累的状况、分段差异性、时空演变及其与强震孕育—发生过程的关系。结果表明,该区6级以上地震多发生在断裂强锁定段或锁定程度显著加强段及其附近;目前宾川—南华以南、南涧以北,洱源、丽江一带可能反映相对较高的应变能积累背景,南定河断裂附近反映一定程度的应变积累特性。

根据历史地震和应变能积累释放过程分析山东地区近期地震活动趋势

根据历史地震和应变能积累释放过程对山东地区地震活动特征进行分析,认为该区目前处于地震活跃时段后期的能量剩余释放阶段,在此期间将以中等或中强地震活动为主。由现代地震活动特点分析认为,该区目前处于最近的一个应变能积累—释放过程中的释放阶段,这一阶段还可能持续4年左右,在此释放阶段中有可能发生多次4～5级乃至6级地震,但发生6级以上地震的可能性不大。

投影寻踪自回归模型和应变积累释放模型在新疆地震趋势预测中的应用

本研究以5年为时间窗,1年为滑动步长构建自变量序列,建立了新疆各研究区的投影寻踪自回归中长期地震预测模型;同时应用应变积累释放模型探讨了各区不同时段应变积累与释放特征,依据各区的应变积累水平及其地震活动分期特征判定未来地震趋势。综合分析两个模型的地震趋势预测意见,给出了新疆各研究区未来5年(2006-2010年)的地震危险性判定意见。

GPS剖面变形与应变积累分析

利用2004~2013年3期GPS速度场数据,对临潭-宕昌断裂GPS剖面变形与应变积累作了探讨,从断裂两侧的水平挤压、拉张与走滑等三方面进行了对比分析。结果表明:(1)在平行于断裂走向上,近10 a来临潭-宕昌断裂两侧显示整体略微左旋走滑;(2)在垂直方向上,断裂两侧表现为持续挤压状态,尤其在2011~2013时间段,挤压特性表现更为明显;(3)从上世纪至今的115 a间,地震多发生于临潭-宕昌断裂南北侧30~100 km范围内,而在临潭-宕昌断裂上形成一个未震空区。