国际对比研究计划——面向地震预测的跨断层测量

An earthquake is one of the greatest natural disaster risks to human beings.With their unexpectedness and shockingly destructive power,earthquakes can cause major catastrophes to human society.According to the theory of plate tectonics,the lithosphere is divided into plates that move relative to each other,with most earthquakes worldwide occurring at the plates’junction.Statistically,more than 90% of natural earthquakes are due to seismogenic faults,which are caused by the relative motion of two plate blocks along the tectonic zone(i.e.,surfaces of the blocks).

基于跨断层测量的鲜水河断裂带现今活动特征及其与强震关系研究

利用鲜水河断裂带30多年的跨断层观测资料,基于断层三维运动模型,采用主成分分析法,综合研究了鲜水河断裂带现今运动学特征及其与周边几次强震的关系.研究结果表明:鲜水河断裂带在观测期内(1982—2015年)以左旋走滑运动为主,各段落的活动速率都不相同,其中炉霍段、道孚段的活动速率大于乾宁段,乾宁段趋于闭锁状态;断层活动参数时间序列曲线具有较明显的线性运动特征,但在个别时段内会出现偏离直线的加速或转折变化.此外,断层三维活动参数的主成分分析结果显示,断层水平走滑量和水平张压量的主成分和综合指标在2001年、2006年、2010年和2012年分别出现趋势性转折和破趋势的异常变化,断层垂直升降量第一主成分在2013年也出现了相对小幅转折变化,这些异常变化可能与2001年昆仑山口西MS8.1、2008年汶川MS8.0、2010年玉树MS7.1和2013年芦山MS7.0等地震有关,属于这几次大震的前兆、同震或震后效应.

跨断层测量不等间隔计算的数据匹配

跨断层测量的数据处理中,常利用不等间隔数据进行计算,由此产生一系列问题,如时间计算、同步性、主从关系、可比性等。对此,从合理、最佳的要求出发,以约定的方式进行设计,考察它们在多种算法中的适应能力,有利于跨断层测量数据处理的完善和发展。

DiNi12数字化水准仪在跨断层测量中的应用

该文针对Trimble DiNi12数字化水准仪在江苏省郯庐断裂和茅山断裂的跨断层野外实测,对比原德国蔡司厂生产的Ni002光学水准仪测量数据,对其在江苏省跨断层水准测量中使用方法和精度误差进行探讨。

跨断层测量电子水准仪后处理软件研发

跨断层水准测量是地震监测工作的重要手段之一,为地震分析预报提供了宝贵的原始观测数据。当前跨断层水准测量开始陆续使用高精度电子水准仪,利用Delphi结合Office办公软件,设计并开发了电子水准仪DINI12测量后处理软件,基本实现了数据处理自动化,提高了作业效率。

丽江7.0级地震滇西实验场区跨断层短基线短水准测量的变化特征

通过对滇西实验场区跨断层短基线、短水准测量的计算分析表明：１９９６年２月丽江７０级地震前，滇西实验场区５个跨断层短基线、短水准测量的测点中，只有位于程海断裂带上的永胜测点（震中距８２ｋｍ）在震前１年左右出现巨变异常，而距震中最近的丽江测点（震中距４２ｋｍ），震前并没有显著的异常变化，但却有很大的同震变化。其它３个测点看不出与该次地震有明显联系的变化。尝试性地进行了两种计算，可能对孕震地区的判断有一定的参考价值。

新疆黑孜跨断层形变测量资料异常分析

采用多项式拟合、年极差、速率、断层相对微量位移分析方法系统地研究了 2 8年来的黑孜跨断层形变测量资料 ,结果表明年变畸变、斜率加快 (快速下降 )、年极差值超限、断层的相对微量位移明显增大为黑孜地区 (1 0 0km范围内 )

由km尺度的跨断层基线测量断层近场运动与变形——川滇块体东边界2个场地的初步实验

现行的基于数十至百m长的跨断层短基线的测量方法精度较高,但往往不能有效跨越大型活动断裂带进行观测;而GNSS目前受站点密度及观测精度所限,对断层近场尤其是运动速率偏低的断层开展形变观测的分辨率较差。基于上述现状,在川滇块体东边界构造带新布设2个实验场地,分别跨越则木河断裂大箐梁子段和昭通断裂的龙树分支进行测量。实验利用km尺度跨距的基线测量活动断裂带的近场运动与变形,获得3a的实验观测数据。文中首先介绍了场地选建、监测断裂、基线测量方法以及实验观测结果,然后利用测量资料,基于刚体、弹性和组合模型3种假设条件计算分析这2个场地的断层近场位移和应变。则木河断裂大箐梁子段在刚体模型下2盘近场平行断裂走向的位移分量在±3mm内波动,无明显趋势变化;垂直断裂走向的位移分量在2015—2016年持续下降,反映断裂呈横向水平压缩,累计降幅达6mm,但2017年出现近2mm的横向水平拉张;弹性模型下该断裂段的横向水平应变分量εy以挤压为主,年变化幅度接近1×10^-5,另外2个应变分量均为10^-6量级。昭通断裂龙树分支2盘近场的相对位移虽然变化较小,但表现出与该断裂地质活动一致的右旋走滑特征,位移速率约0.7mm/a;沿该分支断层走向的应变分量εx为挤压状态,量值不超过2×10^-6;垂直断层走向的应变分量εy则以拉张为主。文中还讨论了应用组合模型的效果与问题。

跨断层形变测量异常特征分析

在统计近40年我国强震前跨断层形变异常的基础上,对异常持续时间、异常空间分布、异常幅度特征及它们之间的关系进行了分析,讨论了跨断层形变观测异常特征和监测不同震级地震跨断层场地的最大间距及观测周期。结果表明：异常主要以中短期和中期异常为主,尤其在震前1年内异常最多;异常持续时间与震级呈正比例的关系;异常在空间分布上有随震级增大而扩大的现象;异常幅度有随异常持续时间增大而增大的趋势;震中距在160～350 km范围内异常幅度较大;异常形态主要分为趋势型和突变型两种。监测不同震级的地震跨断层形变场地间距可以不同,监测7级地震形变场地间距应小于450 km;6级应小于300 km;5级应小于200 km;4级应小于100 km。跨断层形变观测周期应不大于3个月。

辽宁地区跨断层场地水准测量与地震监测预测

本文介绍了辽宁地区跨断层场地水准测量情况,利用测量成果所揭示的垂直形变信息,探讨了跨断层场地水准测量在地震监测预测中发挥的作用。

地震预报与跨断层位移测量研究

地震作为一种地壳运动与人们的生活息息相关,现阶段人们对地震能否预报普遍存在争议,但地震发生前的一些前兆异常还是经常出现在地震的形成过程当中。我国的地震预报工作面临着复杂地质构造,地震地质工作基础仍然薄弱,中长期的地震预报工作需要加强,中短期的预报衔接不足,对于大地震的防范意识还不足。当前关于活动断裂的方式、地震复发规律及概率预测,国内外都提出了很多理论模型,促进和完善了地震预报发展。本文以实际地震案例为例,结合地震预报的困难,分析了跨断层测量在地震预报中的应用。

跨断层形变观测显示的断裂活动特征分析研究

系统分析了全国不同地区和断裂带的活动特征及其与地质构造和强震的关系,着重从逆断层、正断层和基岩标、土层标两方面讨论了断层活动速率。研究结果表明:断层形变活动速率的大小和方向与形变场地所处的地质构造位置有关;断层现今垂直和水平运动既具继承性也具有一定的新生性,既具阶段性又具有时空差异性;断裂活动与地震活动在时空上具有一致性;断层活动水平形变量大于垂直形变量;正断层的活动水平较逆断层高,它们对监测地震孕育过程引起的断层活动都是有效的,没有本质上的区别;土层标石场地的垂直和水平形变平均活动速率均比基岩标石场地的高,但两者均可监测到地震前兆异常。

独山子—安集海断裂单基线双分量斜跨断层监测研究

利用与断层走向斜交的、可以同时观测到垂直和水平距离变化的单基线跨断层观测仪器组对北天山地区的独山子—安集海断裂的现今运动特征进行了监测研究。结合独山子—安集海断裂10多年来的观测数据,求取了该断裂在无震蠕滑状态下10a来的运动特征和滑动速率,得到:独山子—安集海断裂的现今运动性质为逆冲左旋运动,断层垂直运动的速率为0.1056mm/a,水平左旋滑动速率为0.0123mm/a,断层以倾向运动为主,反映出该地区地壳变形以近南北向缩短为主。

断层形变异常强度在跨断层水准测量中的应用——以安徽及临近地区为例

对苏鲁皖地区布设的跨"郯庐断裂"定点短水准资料及"霍山窗"内流动水准资料进行整理。根据断层活动速率求解断层形变异常强度,基于其变化特征与本区中强地震的对比研究,发现在研究区域断层活动整体处于断层形变强度较低的背景下局部断层活动异常对地震预测有一定的指示意义,中强地震多发在异常强度加强的年份或者其后,可以视为中尺度时间的地震前兆。

怀涿盆地北缘断裂跨断层流动形变观测场地适宜性分析

针对山间盆地断裂复杂的特点,以山间盆地边界控制性断裂怀涿盆地北缘断裂为例,综合断裂活动特征、野外地质调查和地球物理勘探结果,并结合场地环境条件和相关技术规范,对3个跨断层测量场地进行综合分析,优选出适宜作为跨断层流动形变的监测场地。

宁夏跨断层水准测量资料震前异常指标分析

通过分析宁夏跨断层水准测量资料,总结了水准资料在宁夏及其临区中强地震前的异常指标,并分析了贺兰山东麓断裂带的活动性。

灵武跨断层水准测量及相关研究

基于灵武场地一年内观测数据,对观测数据运动趋势以及均值极差数据和年平均垂直位移速率对灵武断层活动性进行了分析;对比分析研究灵武跨断层水准观测场地在不同光段、不同周期下的数据变化特征,继而选取最适宜灵武观测场地的观测光段和观测周期。

唐山地区跨断层流动形变监测场地优选

针对隐伏断裂的特点,在前人研究成果的基础上,充分利用唐山活动断层探测成果,进行野外调查;依据相关规范,结合环境条件、自然条件,对6个场地进行了综合分析,优选出适宜于跨断层流动形变监测的场地。

有限差分数值模拟在跨断层资料中的应用

针对临汾中心地震台峪里跨断层Y5-Y4测段高差2018年6月至2020年9月出现的累计8.62 mm的张性变化,以及广胜寺测线2017年8月至2018年4月(G1-G2)高差曲线加速张性变化,建立FLAC 3D有限差分模型,定量分析峪里建筑物对Y5点点位影响的数值解,及广胜寺场地内施工与G1点点位的变化,计算两种荷载下的模拟沉降量。通过与实际观测数值对比,得出建筑物、施工与峪里、广胜寺的高差测值变化之间的关系。

逆冲断层产状对跨断层水准影响的数值模拟研究

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,但往往断层产状随深度增加而发生改变,地面水准测量结果受断层倾角、形态等地质构造的影响.