Essential Features of Tectonic Movement Revealed by Crustal Vertical Deformations in the Mainland of China

Based on the precise reieveling data of more than 260,000 km carried out from 1950 to 1991 in the Chinese mainland,recent crustal vertical movement is studied.By means of some quantitative indices,such as the pattern of crustal vertical movement,the intensity of differential movement,the maximum gradient and its distribution,etc.,the properties of movements are analyzed on a large scale.The results suggest that all the properties have a profound tectonic background of their own and are closely related to the zoning and seismic activity of active subplates.The driving force for the movement comes mainly from the northward push of the India plate acting on the Eurasia plate.The effects of motions of the Pacific and Philippine Sea plates in the east are much less significant.

青藏块体东北缘水平应变场与构造变形分析

利用青藏块体东北缘地区 1993与 1999年GPS观测获得的地壳水平运动速度场结果 ,初步研究了该区的应变场与构造变形。该区应变场以近NE向的主压应变为主体 ,伴随着近NW向的张性应变。河西走廊中、东段 ,尤其是武威断块是压应变最强的区域。应变场形成的剪应变以近EW向的左旋剪切为主体 ,表明该区NWW向的块体边缘主干断裂的活动方式是左旋走滑兼挤压。剪应变高值区主要分布于青藏块体东北边界带的武威、祁连一带。甘青块体与阿拉善块体之间整体左旋扭动速率约为 6mm/a。配合非连续变形分析法 (DDA)数值模拟 ,初步分析了该区的构造应力场背景 ,认为该区相对水平运动和构造变形分布特征不仅是印度板块推挤应力场作用的结果 ,还可能与来自西侧南强北弱的向东的动力作用有关。

北天山现今活动构造的运动特征

利用1998—2008年北天山地区近30个站的GPS观测资料,获取了研究区内现今地壳运动速度场和主要断层的活动速率。GPS运动速率表明:北天山地区的南北向地壳缩短表现为非均匀性,速度吸收的差异性表现出与该地区地震发生频度有一定的相关性;GPS测量得到的现今断裂总体活动特征与地质学推断结果一致,但量值存在差异。

耿达短水准异常与汶川8.0级地震

结合龙门山断裂带其他跨断层资料,对耿达短水准在汶川8.0级地震前后的观测资料进行了重新分析,发现耿达短水准在汶川地震前后的异常为当地居民修建生活小区所致,不应视为地震前兆异常。

东亚地区现代地壳运动特征与构造变形

根据“中国地壳运动观测网络”首次发布的GPS观测结果以及国际地球自转服务中心在 2 0 0 0年发布的ITRF97下的站速度矢量和“东南亚地球动力学项目”GPS网的观测结果 ,讨论了东亚地区现今地壳运动和构造变形特征。在ITRF97参考系下 ,中国大陆东部现今地壳运动以向南东方向(12 0 130°)运动为主 ,量值平均为 35mm/a ,西部受印度板块向北东碰撞的影响 ,运动方向发生偏转 ,呈显北东—近东西向运动 ,但这种影响涉及的范围达到了准噶尔盆地北缘一线 ,说明碰撞型板块边界对板内变形的影响远大于俯冲型板块边界。平均来看 ,75 %以上的印度板块相对于欧亚板块间的南北向缩短是通过地壳增厚变形来吸收的 ,这意味着在调节整个青藏高原构造变形的过程中 ,逆断和地壳增厚起了主要的作用。东南亚块体总体上与欧亚板块的运动有所差异 ,相对于欧亚大陆有 10mm/a左右向东的运动。菲律宾板块南部向西的运动速度只有 2 4mm/a。包括华南地块在内的东南亚块体的运动不仅仅是与印度板块的碰撞过程有关 ,也应当与沿着东南亚块体东边界的俯冲过程有关。

新疆伽师地区现今构造运动和地形变GPS监测的初步研究

对伽师及帕米尔东北侧地区的 GPS监测网进行加密和复测 ,采用 GPS高精度数据处理软件进行解算 ,获得了高精度的观测结果 ,基线的相对精度达 1 0 -8～ 1 0 -9。根据观测结果 ,初步得到了该地区的现今地壳形变速率图及各基线矢量的时间序列。结果表明 ,伽师地区向北推移。

晋中盆地构造变形与地裂缝活动GPS监测分析

基于"数字地震网络工程"2007～2010年GPS监测数据,获取了晋中盆地现今地壳形变特征,并进一步利用椭球面块体应变模型研究了晋中盆地现今地壳应变场特征,据此分析了其与地质灾害发生的内在关系,揭示了盆地内地质灾害多发的成因。研究结果表明:晋中盆地现今地壳整体朝南东向运动,在盆地中部清徐—太谷区域表现出明显的拉张运动;晋中盆地现今地壳应变场整体以NW-SE向拉张为主,其中清徐—太谷、介休是应变高值区也是地震、地裂缝灾害多发区,最大主张应变量达1.8×10-6/a,且区域拉张应变方向与地裂缝呈近似垂直关系,进一步证实了晋中盆地地裂缝的强构造属性。

六盘山及其邻区现今大地垂直形变与构造活动研究

以六盘山及其邻近地区1970年以来的水准网监测及跨断裂水准测量资料为主,结合GPS水平运动、区域构造和历史强震活动,研究该区域现今大地垂直形变与地壳构造活动特征。分析认为:1)六盘山及其邻区较长时间尺度垂直形变速度场显示的六盘山、西秦岭以及贺兰山等山地相对上升、盆地相对下降的山、盆垂直构造活动差异,体现了该区域现代地壳垂直运动所呈现的继承性趋势特征;2)区域水准垂直形变与GPS水平运动变形综合反映,六盘山、西秦岭等山区现今地壳挤压缩短强烈地带,垂直隆升也相对显著,2者具有一定的共生性特征;3)GPS水平运动速度场在六盘山断裂两侧西强、东弱差异所反映的区域水平运动受阻状态,与六盘山断裂两侧垂直差异活动状况相配合,在一定程度上反映了六盘山构造带应变积累程度较高。这些结果对于该区域未来强震活动研究具有参考价值。

西安骊山滑坡区三维变形监测

介绍了骊山滑坡的现状及其监测目的,论述了地壳变形三维监测方案,分析了骊山滑坡监测中必须要考虑的一些特殊技术问题,简要叙述了三维变形监测的应用情况及良好效果。

中国GPS地壳运动监测网的精度分析与评定(1992～1996)

中国ＧＰＳ地壳运动监测网于１９９２～１９９６年进行了多期观测，观测资料全部采用ＳＮＡＰＳ软件和精密星历进行解算，对解算结果的统计分析与精度评定表明：全国网的基线长相对精度为１０－９，区域网的基线长相对精度为１０－８。

GPS城市地壳变形监测网的数据处理及精度分析

应用GPS定位技术进行城市或区域地壳变形监测,研究了GPS监测的数据处理和精度分析的理论和方法。使用高精度的定位分析软件GAMIT,对某城市地壳变形监测网的试验观测数据进行数据处理,并对解算得到的基线向量和坐标分别进行精度分析,结果表明:在100 km范围内,GPS基线重复率在平面上比例误差可以达到10-8,垂直方向比例误差可以达到10-7;GPS监测点的三维坐标重复率精度可达到3 mm左右,能满足城市或区域地壳变形监测的精度要求。

长江中游大地形变GPS监测及精度分析

为了国土资源调查和防洪防灾,在长江中游建立了大地形变GPS监测网,以监测水患区的构造沉降。顾及到对流层延迟的影响,实测了每个测站处的气象数据。在GPS监测网的数据处理中,采用Saastamoinen模型来计算对流层延迟的干分量,而对流层延迟中的湿分量,用分段线性方法进行估计,以提高GPS高程分量的精度。GPS监测网基线的重复精度优于10-8,GPS监测网的点位水平中误差均优于±2.6mm,高程均优于±3.3mm,平差后基线边相对精度优于10-8量级。研究表明,GPS监测网的精度达到并完全满足了大地形变监测的精度要求,可为地质调查和灾害防治提供准确的垂直变形信息。

陕甘宁青地区块体交接带上大地垂直形变演化特征与块体运动

分析了关中、银川、西海固及民乐４个地区褶断隆起与断陷盆地组合构造带上的大地垂直形变演化特征．结果表明，１９７７年前后，鄂尔多斯西侧和南侧的大地垂直形变场变化与大华北应力场的消长过程密切相关．１９８３年以后，青藏块体边缘的民乐、西海固及银川地区继承性构造形变逐渐增大，在此背景下，１９８８年以来在亚板块内部及其边缘地区发生了一系列强震．从现今垂直形变场显示的时空结构来看，青藏亚板块和华北亚板块对交接带上的构造形变交替起着主导作用，并产生了不同的形变特征．

复测水准网动态平差及其在川滇地区垂直地壳形变中的应用

以1995—2016年川滇地区实测水准资料为例,分别采用动态经典平差、拟稳平差、伪逆平差和GPS速率约束平差4种平差方法进行平差计算,分析探讨4种平差方法在水准网平差处理时的适用条件及优缺点;最后分析了1995—2016年川滇地区的地壳垂直形变特征。结果表明:①在条件具备的情况下,GPS速率约束平差优于动态经典平差、拟稳平差和伪逆平差,主要体现在GPS速率可知、平差后速率误差明显减小,且能有效地抑制误差的传播与积累;而拟稳平差、伪逆平差虽优于动态经典平差,但同样存在着基准假定的问题;②1995—2016年川滇地区整体处于差异隆升阶段,只有四川盆地、滇西北和滇南少部分区域下沉,跨断裂剖面结果显示几条断裂带以继承性运动为主。

基于GNSS基线变化的区域构造运动与应变特征提取

鉴于地壳形变具有高空间相关性的特点,以全球卫星导航系统(GNSS)观测网作为一个形变单元,基于三维无约束平差后的高精度基线向量,利用GNSS观测网络所有测站相互关联的基线向量方向与长度的变化主成分,来综合反映GNSS网形的变化,利用网形的变化提取区域高空间相关的构造形变信息,并提出利用高精度基线解算区域应变时间序列的方法。以日本境内长时间观测的国际GNSS服务(IGS)网络为例,解算了近13 a的基线时间序列,获取了2011年日本Mw9.0地震前后近、远场区域形变的时变特征,发现了近年来的多次强震,在震前数月的时间内均出现不同程度的非趋势性偏离,即稳定闭锁和反向加速的弧形转折变化特征,可能存在着应变的积累、释放与调整,与室内岩石破裂实验过程相吻合。同时,利用高精度的基线向量分别解算了近、远场区域应变动态变化时间序列,结果表明,多次强震前,均出现了不同程度的剪应变加速变化和面应变的释放-调整阶段,为区域地震危险性的判定提供了一条重要线索。

空间网联合处理中地壳运动参数的引入

本文阐述了空间大地网联合处理中地壳运动模型的建立方法，并在此基础上提出了非均匀形变、均匀形变、体应变和刚体转动的识别方法。文中以我国现有空间大地网为模拟数据。

从新构造观点试论深圳市的地壳稳定性

处于莲花山断裂带西南段的深圳活动断裂带,新构造时期,尤其是全新世以来,断块的差异升降幅度和速率,水热活动,断裂及地震活动性所反映出的地壳活动强度均处于较低水平,不具备产生大震的构造背景。深圳市建于深圳断裂带上,这里经过长期侵蚀,多已成为平原或谷地。是工程建设的良好场址。但基底破碎,增加了建设的投资和工程量;为确保城市的安全,仍应对深圳断裂带不同地段的近期活动性进行切实的监测。

CORS观测网络地壳运动监测系统研制及应用

以四川CORS观测网络为数据基础,结合GPS高精度数据处理技术及B/S技术架构,设计并实现了一套地壳运动在线监测系统。该地壳运动监测系统以GAMIT/GLOBK为数据处理引擎,实现各CORS站数据的高精度自动化解算,并通过WEB技术实现测站信息、基线序列以及坐标序列等的信息可视化表达。试验结果表明,该系统具备较好的运行稳定性和友好的人机交互性,可实现自动化的区域地壳运动监测。

兰天武地区现今大地垂直形变场演化与地壳运动特征

用分段线性速率整体动态平差法处理了兰天武地区２０多年来的多期水准资料，分析了该区现今大地垂直形变场演化与地壳运动特征。研究结果表明：该区垂直形变七十年代曾表现出山间盆地大幅度上升的强烈逆继承性运动；八十年代华家岭等两北部山地上升、东南部盆地下沉的继承性运动增强；而目前基本恢复了正常的继承性运动状态。进一步分析认为：强烈逆继承性运动和继承性运动增强是区域应力场趋于强化的标志；正常继承性运动的恢复可能是应力场调整的结果。

龙门山断裂带三维滑动速率反演及其分段性研究

基于负位错模型,结合粒子群算法反演龙门山中央断裂段的三维滑动速率。反演结果表明,龙门山断裂带的现今构造运动整体而言为右旋逆冲断层,滑动速率较小,其运动特征具有显著的分段性。断裂带南段以逆冲为主,兼有左旋特征;在向北延展过程中逐渐转化为右旋走滑,且走滑分量逐渐加大;龙门山断裂带南北两端具有挤压特征,其中段显示一定的拉张。由此推断,龙门山断裂带现今构造活动,在青藏块体整体移动的影响下,还与其区域应力场和内部地壳结构有关。