为探讨2013年巴东5.1级地震成因,模拟计算了不同蓄水工况下上地壳浅部构造应力场变化。地震发生在蓄水引起的巴东与牛口等效应力差值区的梯度带上,表明地震与蓄水有关。震区具有发生中强地震的构造背景,也有沿构造面发育大规模条带状岩溶的条件,测震学资料显示地震既有构造机制又有塌陷特征。综合分析认为,巴东Ms5.1地震可能以构造机制为先导,区域构造应力场叠加蓄水引起的局部构造应力状态调整,可能在沿构造面发育的岩溶区形成应力集中造成塌陷,继而触发构造失稳倾滑,两种机制互馈、交替、叠加而成震。据此提出一种新的水库地震类型——构造塌陷型水库地震。
对2010年以来三峡流动重力观测资料进行拟稳平差,获得6幅20131216巴东5.1级地震前重力变化图,并绘制了点值变化曲线。对重力变化演化特征与巴东地震的关系进行分析,结果表明:1)在进行重力资料处理时,应进行一次项格值系数检验,并对发生变化的一次项格值系数进行修正;2)2010年以来的重力点值变化曲线表明,水位变化对长江边和支流附近的重力变化影响明显,在没有合适荷载模型对负荷重力效应进行改正的情况下,在进行重力变化分析时应将这些点去掉;3)巴东地震前三峡库首区重力场经历了一个反复升降的变化过程,但巴东地震震中区大多处于正负重力变化转换的梯度带上,而且地震前一年的重力变化一直处于上升状态,由此认为震中区震前存在持续挤压的构造活动背景。
基于中国地壳运动观测网络1999~2013年和中国大陆构造环境监测网络2009~2013年的GPS区域网观测资料,并结合境外天山、帕米尔等地区公开发布的速度场结果,获取整个天山及邻区较为完整的地壳运动图像以及应变率场分布特征。初步结果表明:1)天山地区现今应变率场分布的整体特征与该地区长期的地质构造背景具有一定的继承关系,天山以近南北向挤压缩短变形为主要特征,主压应变率由其西段(77°E附近)的约45×10-9/a,逐渐降至东段(86°E附近)的约10×10-9/a;2)天山西南部的帕米尔高原北缘逆冲断裂带及其北侧的阿莱山脉附近为面压缩区,主压应变率约为(50~60)×10-9/a,面膨胀率约为(40~50)×10-9/a,与已有GPS剖面观测到的该区域(10~15)mm/a的地壳缩短速率十分一致;3)与塔里木盆地相邻的帕米尔高原东部地区(38°N附近),其现今地壳活动、应变率场分布与该地区目前处于拉张的地震、地质构造背景有很好的一致性,主应变率和面膨胀率显示存在一定程度的拉张变形,拉张应变率约为(10~20)×10-9/a,方向为近东西向;4)最大剪应变率结果显示天山地区存在一定程度的剪切变形,最大剪应变率高值区对应于西南天山的帕米尔北缘逆冲断裂带附近,幅度最大值约为40×10-9/a;5)另一最大剪应变率高值区位于天山西部(78°E附近),幅度约为30×10-9/a。
利用2011~2013年青藏高原东北缘地区GNSS水平形变观测与处理结果,分析了青藏高原东北缘近期水平形变场,得出以下结论:2011~2013的水平运动清晰有序,相对运动一般在15 mm/a以内;区域主压应变优势方向为东北西南向,值域在±40×10-9/a之内,最大主压应变区呈带状分布于研究区域南部;从应变率的膨胀与收缩空间范围来看面收缩占优势,表明该区是以压性为主积累应变能,面收缩较大值主要分布在东南角;最大剪切应变率较大的值域以条带形式展布在区域内,一个是祁连构造活动带,另一个是其南面靠近区域南端且与其平行的条带上;水平旋转量在空间上的分布比较有序,左旋活动与右旋活动呈区域性展开。
对2011~2013年7月的3期流动GPS最新观测资料进行处理,获取青藏高原东北缘地区近期地壳水平运动速度场图像。水平运动速率、跨主要活动断裂GPS运动剖面以及应变率场结果表明:1)祁连山北缘断裂东段榆木山断裂、六盘山断裂地壳缩短较为明显,但在断裂两侧邻近区域差异性运动并不明显,说明这两条断裂处于应变积累阶段,闭锁程度高;2)岷县-宕昌断裂处于剪切应变积累的强闭锁阶段,2013-07-22在该断裂带上发生了Ms6.6地震;3)受2008年汶川地震震后影响的龙门山震区已基本调整恢复到震前的运动态势,龙门山断裂带挤压缩短率为1~3 mm/a。
针对全球加权平均温度模型(GWMT)在海洋地区存在显著异常的缺陷,利用2007~2011年NCEP再分析资料建立全球大气加权平均温度模型GWMT_N。利用2011年全球650个无线电探空站Tm数据和2011年COSMIC掩星Tm数据对GWMT_N模型的精度进行验证。结果表明,GWMT_N模型避免了GWMT模型的缺陷,且在陆地地区的精度也得到了提高;GWMT_N模型的整体精度与采用地面实测温度的Bevis公式相当,且无需已知地面实测温度。
将龙格库塔法引入GLONASS轨道仿真,研究步长参数设置对结果的影响,定量分析仿真结果与广播星历的差异和算法效率,并进行长时间仿真试验分析。结果表明,步长参数设置为1~300 s时能兼顾算法效率与结果精度;仿真结果与广播星历的差异随时间延长而增大,仿真300 min时X、Y、Z方向差异分别为266.43、24613、336.06 m,每仿真一个历元24颗星数据耗时约2 ms。龙格库塔法适用于GLONASS轨道仿真。