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芦山Ms 7.0地震前的跨断层形变亚失稳前兆特征

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武汉大学学报（信息科学版） 2020年第11期45卷 1669-1677页

作者：张希刘峡秦姗兰贾鹏中国地震局第二监测中心陕西西安710054 中国地震局第一监测中心天津300180

2013年芦山Ms 7.0级地震发生前数月内,发震断裂的宝兴跨断层短水准场地逆断加速,相邻的鲜水河断裂侏倭、虚墟、沟普、龙灯坝、老乾宁跨断层综合场地观测到准同步压性转折等异常现象。基于震区周边半径300 km内跨断层形变时空演变分析,结... 详细信息

2013年芦山Ms 7.0级地震发生前数月内,发震断裂的宝兴跨断层短水准场地逆断加速,相邻的鲜水河断裂侏倭、虚墟、沟普、龙灯坝、老乾宁跨断层综合场地观测到准同步压性转折等异常现象。基于震区周边半径300 km内跨断层形变时空演变分析,结合GPS、卫星遥感、井水位、地震活动等辅助资料进行机理探讨。结果显示:震前半年多,断层形变从有利于应力积累的“继承性”转为“逆继承性”;震前3个月,观测到与震区相邻的鲜水河断裂反向异常增多增强,灰色关联度张压分量时序变化与亚失稳实验所得应力-时间过程相似,发震的龙门山断裂反向变化场地也明显增多,显示出断层活动协同化及加速特征,很可能是该次地震前的亚失稳前兆表现。

关键词：芦山大震跨断层形变亚失稳前兆

基于GPS数据的海原-六盘山断裂带滑动速率亏损时空分布

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地震地质 2017年第3期39卷 471-484页

作者：郝明李煜航秦姗兰中国地震局第二监测中心西安710054

利用青藏高原东北缘及周缘地区1999—2007年和2009—2014年2个时段的GPS水平运动速度场做约束,反演获取了海原-六盘山断裂带的闭锁程度和滑动速率亏损的时空分布演化。结果表明,海原断裂带以左旋走滑亏损为主,六盘山断裂北段以逆冲倾滑... 详细信息

利用青藏高原东北缘及周缘地区1999—2007年和2009—2014年2个时段的GPS水平运动速度场做约束,反演获取了海原-六盘山断裂带的闭锁程度和滑动速率亏损的时空分布演化。结果表明,海原断裂带以左旋走滑亏损为主,六盘山断裂北段以逆冲倾滑速率亏损为主,南段则以正向倾滑为主。其中,毛毛山断裂和老虎断裂西段在2个时段的闭锁深度都达到25km,最大左旋滑动亏损为6mm/a。老虎山东段和海原断裂(狭义)闭锁程度低,主要处于蠕滑状态。六盘山断裂2个时段的闭锁深度可达35km,最大逆冲滑动速率亏损为2mm/a。汶川地震后,六盘山断裂上逆冲滑动速率亏损高值区由中段迁移至北段且范围减小,南段则变成正倾滑速率亏损。毛毛山、老虎山西段和六盘山断裂的地震危险性要明显高于海原-六盘山断裂带其他断层段。

关键词：海原-六盘山断裂带闭锁蠕滑滑动速率亏损 GPS

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陕西中南部现今断层滑动速率和闭锁深度反演

地球物理学报 2019年第12期62卷 4648-4657页

作者：崔笃信郝明秦姗兰王文萍中国地震局第二监测中心

位于华北板块和扬子板块之间的陕西中南部由渭河盆地、秦岭造山带和汉中盆地构成,其新构造运动主要形式为山脉隆升、盆地断陷,因此以重复水准测量为手段的地壳垂直运动研究尤为重要.基于研究区1970年以来的多期精密水准测量数据,用GPS... 详细信息

位于华北板块和扬子板块之间的陕西中南部由渭河盆地、秦岭造山带和汉中盆地构成,其新构造运动主要形式为山脉隆升、盆地断陷,因此以重复水准测量为手段的地壳垂直运动研究尤为重要.基于研究区1970年以来的多期精密水准测量数据,用GPS垂直运动速率约束的动态平差方法获得了区域垂直运动速度场.以此为基础,用倾滑位错模型、网格搜索方法反演了研究区主要断层倾滑速率和闭锁深度,结果显示:秦岭北缘断裂倾滑速率为2.25~4.53 mm·a-1,闭锁深度为7.7~10.0 km;华山山前断裂倾滑速率为2.35~2.71 mm·a-1;闭锁深度为2.8~5.0 km,反映了该断裂在华县大地震之后,可能还没有完全闭锁,发生大震的应变能积累条件不足;渭河盆地北缘断裂的倾滑动速率为2.0~2.5 mm·a-1,闭锁深度仅为3.0 km左右,说明该断裂以蠕滑运动为主;略阳断裂倾滑速率为3.02 mm·a-1,闭锁深度6.7 km,是陕南较活动的断裂.

关键词：滑动速率闭锁深度精密水准测量渭河盆地秦岭

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青藏高原东南缘南段现今变形特征研究

地球物理学报 2019年第12期62卷 4540-4553页

作者：李长军甘卫军秦姗兰郝明梁诗明杨帆中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国地震局第二监测中心西安710054

本文以青藏高原东南缘南段1999—2017年的GPS速度场为主,结合小震分布、历史地震和活断层探测等资料,首先,基于Okada断层位错模型反演了研究区域主要活断层的滑动速率;其次,以断层滑动速率和GPS速度场观测资料作为约束,利用DEFNODE负位... 详细信息

本文以青藏高原东南缘南段1999—2017年的GPS速度场为主,结合小震分布、历史地震和活断层探测等资料,首先,基于Okada断层位错模型反演了研究区域主要活断层的滑动速率;其次,以断层滑动速率和GPS速度场观测资料作为约束,利用DEFNODE负位错方法反演了研究区域的块体内部变形及主要活断层的闭锁程度和滑动亏损;最后,计算研究区域现今应变率场,并结合Pms和XKS剪切波分裂结果,探讨分析了青藏高原东南缘的动力学特征.研究结果表明:(1)红河断裂带现今滑动速率明显低于南华—楚雄—建水断裂和无量山断裂;(2)红河断裂带的元江—元阳段、鹤庆—洱源段和小江断裂带北段处于强闭锁状态,南华—楚雄—建水断裂带和无量山断裂带中—北段的闭锁程度强于南段;(3)青藏高原东南缘南段现今地壳变形表现为近E-W向的拉张和近N-S向的挤压,最大剪切方向与Pms和XKS剪切波分裂的快波方向呈一定角度,表明地壳与地幔处于完全解耦状态,而中-下地壳低速层可能是壳幔解耦的主要原因之一;(4)青藏高原东南缘的整体变形受控于印度板块的推挤、印缅俯冲带的深源俯冲以及缅甸微板块与巽他板块的后撤/回退的共同作用.

关键词：断层滑动速率断层闭锁块体永久变形剪切波分裂

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西秦岭构造带现今地壳运动与变形

西秦岭构造带现今地壳运动与变形

作者：秦姗兰长安大学

学位级别：硕士

西秦岭造山带是位于中国腹心地带的秦岭造山带的西延部分,是指柴达木地块以东,青海南山北缘断裂土门关断裂以南,宝成铁路线以西,玛沁—略阳断裂以北的广阔地域;在大地构造的位置上,处于古亚洲构造域、特提斯构造域和滨太平洋构造域交汇... 详细信息

西秦岭造山带是位于中国腹心地带的秦岭造山带的西延部分,是指柴达木地块以东,青海南山北缘断裂土门关断裂以南,宝成铁路线以西,玛沁—略阳断裂以北的广阔地域;在大地构造的位置上,处于古亚洲构造域、特提斯构造域和滨太平洋构造域交汇的特殊地段,属秦岭地槽褶皱系的西延部位,是中国中央造山带的关键部位;同时又是中国东部和西部、南部和北部地壳结构、地壳厚度和地球物理场发生变化的转折带和重大的梯度带,也是地震层析剖面结构上的转换地带。因此对西秦岭的现今运动的研究对我们了解其构造和运动规律有十分重要的价值。本文采用网络工程2001和2007年两期约150个站点的GPS观测数据,通过GAMIT/ GLOBK软件进行处理得到的该区域的速度位移场,该速度位移场显示了现今西秦岭块体的整体缓慢东向移动,其北部和东部受到坚硬块体的阻挡,整个西秦岭块体的水平运动由西向东表现为北东东向—近东西向—南东向的变化趋势,呈整体顺时针旋转运动的趋势。西秦岭地区垂直形变的研究主要是对其水准监测网自70年代以来的水准资料进行了相关的处理,分别得到西秦岭地区相对于兰州和宝鸡地区的垂直形变速率图,从图中可以得出：相对于兰州,整个西秦岭呈现出隆升的趋势,其速率大约为2～4mm/a,隆升速率最大的区域是在六盘山周围,速率达4mm/a;相对于宝鸡,汉中呈现上升趋势,隆升的速率大约为1.5～2.5mm/a左右。汉中—望子关—岷县段上升幅度不大,大约在0.5mm/a左右,岷县—合作段呈隆升趋势,合作—兰州呈现下沉趋势,速率为-1.2mm/a左右,兰州附近整体基本呈现下沉的趋势。整个区域形变趋势基本上与地质上新生代以来该区呈现继承性的趋势一致。

关键词：西秦岭构造运动水平运动垂直形变

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GPS在跨断层垂直形变监测中的应用

东南大学学报（自然科学版） 2013年第A02期43卷 275-278页

作者：杜伟吉钟金宁秦姗兰崔笃信南京市测绘勘察研究院有限公司南京210019 中国地震局第二监测中心西安710054

为分析和验证利用GPS技术进行跨断层垂直形变监测的可行性,利用GAMIT/GLOBK软件结合国内及周边的IGS站对地震网络剖面在包头跨断层观测场地2006,2009和2011年的GPS观测数据进行统一解算,得到各监测点在ITRF2008框架下的变形量,并与同期... 详细信息

为分析和验证利用GPS技术进行跨断层垂直形变监测的可行性,利用GAMIT/GLOBK软件结合国内及周边的IGS站对地震网络剖面在包头跨断层观测场地2006,2009和2011年的GPS观测数据进行统一解算,得到各监测点在ITRF2008框架下的变形量,并与同期采用精密水准观测方法获取的变形量进行比较分析.结果显示,GPS监测方法与精密水准监测方法得到的变形量的平均差值约为5.1 mm,GPS监测成果精度较高,从而验证了利用GPS技术进行跨断层垂直形变监测的可行性.这种结合IGS站进行解算获取监测点在ITRF2008框架下变形量的方法,不需要稳定的起算点,有助于跨断层垂直形变监测方案的改进、监测效率的提升和费用开支的节省.

关键词： GPS 跨断层精密水准测量垂直形变地震网络剖面

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海南岛现今三维地壳运动与断裂活动性研究

地球物理学报 2018年第6期61卷 2310-2321页

作者：胡亚轩郝明秦姗兰季灵运宋尚武中国地震局第二监测中心西安710054

海南岛曾发生1605年琼山7.5级大震,现今小震多分布在东北缘的南北向地震条带及九所—陵水断裂中东段,马鞍岭—雷虎岭火山群具有潜在喷发危险.新构造运动包括垂直与水平运动.本文采用2009—2014年多期GNSS观测资料及1970s、1990s、2013... 详细信息

海南岛曾发生1605年琼山7.5级大震,现今小震多分布在东北缘的南北向地震条带及九所—陵水断裂中东段,马鞍岭—雷虎岭火山群具有潜在喷发危险.新构造运动包括垂直与水平运动.本文采用2009—2014年多期GNSS观测资料及1970s、1990s、2013年精密水准资料揭示现今地壳运动特征及断裂活动性,结果表明水平运动以SEE向为主,与华南地块运动一致;南北向小震条带附近以左旋拉张为主,基线变化表明运动具间歇性.岛北部垂直运动在1970s表现为以海口—屯昌为界的东升西降,以王五—文教断裂为界的南北两侧分段性差异运动.1970s—1990s年环岛水准资料揭示相对秀英港水准基点,点位以上升运动为主,且西南相对东北上升,地壳以继承性运动为主.其中琼北垂直运动与1970s相反.1990s—2013年资料揭示点位运动趋势与上一时段相反,主要为文昌—琼海—万宁一带上升和其他测点的相对下沉.由形变及地球物理等研究结果推测东北缘小震由铺前—博鳌断裂活动引起.马袅—铺前断裂以北盘下降为主;九所—陵水断裂东段活动大于西段.地震、形变等资料表明现今火山活动平静.

关键词：水平运动垂直运动断裂地震火山海南

呼图壁MS6.2与精河MS6.6地震前的地形变异常特征

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地震研究 2020年第2期43卷 253-261页

作者：张希方伟秦姗兰中国地震局第二监测中心陕西西安710054 新疆维吾尔自治区地震局新疆乌鲁木齐830011

利用2012-2018年跨断层流动水准观测资料,提取北天山地区的断层形变趋势累积率和灰色关联度指标,结合2009-2017年GPS速度场数据,分析呼图壁MS6.2与精河MS6.6地震前的地形变异常特征。结果表明:①呼图壁地震位于GPS压性变化最高值区边缘... 详细信息

利用2012-2018年跨断层流动水准观测资料,提取北天山地区的断层形变趋势累积率和灰色关联度指标,结合2009-2017年GPS速度场数据,分析呼图壁MS6.2与精河MS6.6地震前的地形变异常特征。结果表明:①呼图壁地震位于GPS压性变化最高值区边缘,断层形变趋势累积量较大的测线相对集中在震区附近;精河地震位于压应变较高值区和增强区,震区附近也出现巴音沟、伊宁等跨断层高逆断趋势累积背景异常。②2次地震中,震级较大的精河地震前跨断层灰色关联度指标异常较为显著,震中周边半径200,300,500 km范围内均出现"逆断加速"中短期-短期异常;且距震中越近,异常幅度越大。

关键词：北天山地区呼图壁地震精河地震 GPS 跨断层形变指标灰色关联度指标

2016年门源M_S6.4地震孕育—发生的地形变异常特征

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地震 2019年第4期39卷 27-38页

作者：张希秦姗兰贾鹏李瑞莎中国地震局第二监测中心

利用1999-2007年、 2009-2015年和2015-2017年即2016年1月21日门源MS6.4地震前后的GPS水平运动资料,以及震区周边200 km半径范围内跨断层流动短水准观测数据,借助GPS视应变场计算、冷龙岭断裂剖面的负位错反演,以及跨断层形变强度新指... 详细信息

利用1999-2007年、 2009-2015年和2015-2017年即2016年1月21日门源MS6.4地震前后的GPS水平运动资料,以及震区周边200 km半径范围内跨断层流动短水准观测数据,借助GPS视应变场计算、冷龙岭断裂剖面的负位错反演,以及跨断层形变强度新指标的提炼,综合分析此次强震前相关断裂的中-长期闭锁背景以及断裂活动的中-短期动态演变过程。结果显示:①2009-2015年相对1999-2007年,祁连山构造区中东部GPS站点间差异运动和挤压变化增强;跨断层短水准观测也显示震前2年左右时间内相似的断裂活动或形变应变加速特征。②分层非均匀负位错反演揭示与地震相关的冷龙岭等断裂1999-2007年即震前十数年长期闭锁, 2009-2015年即震前6年半上-中层即地表以下0~15.6 km深度闭锁程度明显增大。③震区周边半径200 km内跨断层形变强度新指标显示出震前半年内逆断稍占优势的变幅加剧异常,反映中短期前兆。

关键词：负位错反演 GPS 跨断层水准 2016年门源MS6.4地震