卫星新应用——用卫星遥感图像预报地震

地震是危害人类的主要自然灾害之一,也是影响人类可持续发展的障碍之一。仅本世纪以来,全世界因地震灾害造成的死亡人数超过100万人,占各种自然灾害造成死亡人数的58％,直接损失不可估量。 由于地震发生在地壳中离地面至少10～20千米,甚至几百千米的岩石深处。目前还没有任何先进     

GPS观测的2015年尼泊尔M_S 8.1级地震震前应变积累及同震变形特征

2015年4月25日,在印度板块与欧亚板块交界区的喜马拉雅地震带上发生了尼泊尔MS 8.1级大地震.震前GPS速度场和应变率场显示,喜马拉雅地震带整体表现为15.94±1.82 mm/a的压缩特征,同时还具有分段活动特征.此次地震发生在速度场顺时针旋转和逆时针旋转的分界带,该处最大主压应变率的量值在喜马拉雅地震带并非最大.GPS观测的同震位移场揭示了尼泊尔MS 8.1级地震引起的地壳变形特征,分别有9和6个测站观测到明显的水平向和垂向同震位移,其水平分量的运动方向整体表现为南向运动,位于震中东南侧的3个测站垂直分量表现为上升,其余测站为下降.中国境内距离震中最近的5个测站的垂向同震位移显示,此次地震造成珠穆朗玛峰的沉降量约为4mm.依据GPS观测到的同震位移场,利用非负最小二乘方法反演震源断层面上的滑动分布.反演结果表明最大滑动量为6.84 m,滑动量较大的区域分布在加德满都附近及其以北区域的下方,这可能是造成加德满都地区具有较大破坏的原因之一,该滑动分布模型能够很好地解释GPS观测到的同震位移.利用此滑动分布模型计算的地震矩为8.21×1020 N m,对应的矩震级为MW7.9.     

世界历史上的大地震

里斯本地震(葡萄牙,1755年11月1日,震级8级以上,死亡约7万人)这次地震是迄今为止欧洲最大的地震。地震发生在距离里斯本城几十千米的大西洋海底。里斯本城遭破坏极其严重,约7万人死亡,其中许多人是由于震后引起的海啸致死的。里斯本地震后,     

撩开地震的面纱

地下噼啪作响,地上五彩弧光,顷刻间房倒屋塌,废墟一片,刹那时友爱亲朋生离死别,阴阳隔世。幸与不幸从来没有这样面对面地靠近过。不用再说,你也能猜得到:地震了。 俯视地下 “地震”,顾名思义就是大地的震动。地震时,地壳内某处岩石的破裂和错位会产生强烈的振动,同时有弹性波形式的能量传播出去,在地面各处引起强烈震动。地壳中产     

基于水准数据的芦山7.0级地震震间期和同震位移场特征

利用1985~2010年跨龙门山断裂带南段的精密水准观测,并消除2008年汶川地震同震变形的影响,获取了龙门山断裂带南段震间期的地壳垂直形变场.结果表明,双石-大川断裂(龙门山前山断裂)和新开店断裂(大邑断裂南段)之间的芦山地块处于正、负垂直形变梯度带相交的区域,说明该区域在芦山地震前25年内已闭锁.根据2010~2013年穿过震区的水准观测数据,同时消除震前近3年的地壳垂直变形,得到了芦山地震同震垂向位移.同震位移场揭示距离震中最近的达多35水准点最大同震位移达到198.4 mm(相对马雅165基),西北盘(上盘)相对东南盘(下盘)向上运动,显示发震断层以逆冲错动为主.对比芦山地震垂向同震变形和震间期变形,可发现该地震符合弹性回跳学说,芦山地块震间期积累的弹性应变能(位移亏损)在震时得到弹性回跳释放.     

世界历史上的大地震

里斯本地震 (葡萄牙,1755年11月1日,震级8级以上,死亡约7万人) 这次地震是迄今为止欧洲最大的地震.地震发生在距离里斯本城几十千米的大西洋海底.里斯本城遭破坏极其严重,约7万人死亡,其中许多人是由于震后引起的海啸致死的.里斯本地震后,欧洲的地震研究才从宗教的束缚中解放出来.地震发生后214年,即1969年2月28日,在这个海域附近又发生了一次8级左右的大地震.     

颗粒介质中探测地震前兆和前兆应力-应变传播模型

使用埋设于土层沙坑中的应变传感器, 探测到地震前兆信息, 确定其对应特定地震. 通过模拟实验与实际探测进行对比, 表明所探测的信息是地层中的应变. 依据颗粒物质的特 性和运动规律, 分析了用此方法探测前兆应变信息敏感的原因, 并提出了地震前兆应力-应变传播模型. 地壳岩石层由板块、断层和其间的断层泥构成, 在地震前兆应力-应变传播准静 态力学问题中, 地壳岩石层应作为大尺度的颗粒体系处理. 孕育地震的作用力使附近岩石层 块产生滞滑(stick-slip)移动, 并渐次推动其他岩石层块滞滑位移, 层块位移的切变作用导致土层挤压形变. 沙坑中沙子的离散态特性使传感器对形变信号有良好响应, 从而可探测这种地震前兆信息. 通过对地层中应力-应变传播物理机制的分析, 也解释了在岩石中难以测量 到地震前兆应变信息的原因. 所提出的原理和方法为浅源地震前兆信息探测提供了新途径.     

强震前闭锁段周围应力场的某些特点

1972年召开的地应力会议发表了一篇探讨地震破坏模式的论文:“一个平面剪切破坏前的应力场”。该文认为地震孕育过程晚期,断层填充物失去了抗剪能力。地壳构造运动使断层增长的剪切荷载都集中在闭锁段上。由此可导出临震前地应力分布特征:离震源稍远处总有一个主应力指向震源(即闭锁段)。     

“水深火热”中的魔鬼线虫

现代科学研究表明,地球深处的环境中缺氧、高热、高压,我们常见的动植物很难在那里生存。然而,地球深处并非不可能有生物生存。最近,多国生物学家在深处距离地面3600米的地壳深处发现了一种线虫。     

渤海海域郯庐断裂带的地震层析成像特征

渤海是连接郯庐断裂带辽宁段和山东段的重要区域,利用地震层析成像方法重建三维P波速度模型,展示了渤海海域地壳和上地幔结构的变化,揭示出郯庐断裂带的深部构造特征以及与构造活动的关系.分析表明,渤海海域的地壳结构存在明显的横向非均匀性:在辽东湾及渤海中部,郯庐断裂带附近的地壳具有双层结构,浅部为低速沉积层,地壳中、下部速度偏高,未见壳内低速层,显示了相对稳定的地壳结构特征,与现今较弱的地震活动相吻合.在渤海南部及莱州湾,郯庐断裂带受张家口-蓬莱断裂带的影响较大,全新世以来的构造活动使得这一地区的地壳结构极为复杂,成为地震活动频繁发生的重要原因之一.此外,渤海海域地壳中、下部和上地幔平均速度偏低,推测与华北克拉通破坏及地幔上涌存在一定的联系.地幔热流物质有可能沿郯庐断裂带形成的通道向上侵入,在地壳底部冷却后形成高速薄层,对于强化壳幔边界、减缓断裂带的构造活动起到了一定作用.     

力学在地震预报中的作用

地震预报是当代自然科学中的几大难题之一。研究预报是我国杜会主义建设的需要和人民群众的迫切愿望。解决地震预报将涉及多种学科、多方面的相互关联与渗透。本文从研究地壳力学状态入手。把整个地球的地壳看成是一个薄壳弹性体来处理,研究其应力应变及应力场的变化。论证了在地壳岩石与土层中,地应力引起的位移位属于同一数量级,求解出位移位随地壳深度的变化规律;认为地壳力学状态及其应力应变场的变化,是地震预报中最直接的前兆因素。通过研制的电阻式地应力观测系统,进行连续七年观测实验,获取了大量观测资料。经计算分析证明,可测得地壳力学状态及构造应力场的参数。从而证明:地震的孕育和发生与构造应力场参数变化密切相关。通过观测实验还发现,中强地震临震前在近场观测到有低频率应力应变波动群出现,进而探讨这一特征及其机理,将有助于寻找临震预报的一种可靠途径。     

未来地球将失去“脸皮”?

正地壳是地球固体地表构造的最外圈层,整个地壳平均厚度约17千米,大陆地壳的平均厚度为35千米左右。高山、高原地区地壳更厚,最高厚达70千米以上;平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳则远比大陆地壳薄,厚度只有几千米。而太平洋马里亚纳群岛的海沟,是地球上地壳最薄的地方。英国布里斯托尔大学的一个研究小组在收集     

海啸

海啸是一种具有强大破坏力的海浪。当海底地壳发生断裂、移位、塌陷、山崩、火山爆发、大面积滑坡等活动时，都会伴随着海底地震的出现。地震的发生使震区的海洋水体出现振荡波。当振荡波接近大陆海岸时，与越来越浅的海底磨擦，使波速降低、波长缩短，而周期不变。由振荡波所卷起的海浪．在海岸一带其波高可达数十米(有时会超过百米)，     

漫话航空与航天

飞行环境 所有航空器都是在稠密大气层中飞行的,其工作高度有限.现代飞机最大飞行高度也就是距离地面30千米.一般飞机飞行高度都在20千米以下,如全球载客量最大的客机空中客车A380的飞行高度即为13.1千米.     

天然地震形成的一种机制:地壳结构不稳定性

对于天然地震的成因研究多关注于板块相互作用以及流体、断裂等因素.震区地壳结构本身的不稳定性是发生地震的重要因素.伽师地区位于塔里木盆地西端,为塔里木地块、天山造山带、西昆仑造山带、帕米尔构造结的交接部位,具有典型的地壳结构不稳定性,地震频发.地震宽角反射/折射、近垂直反射等地震资料显示伽师地区地壳结构具有特殊的不稳定性.地震宽角反射/折射资料提供了盆地约75 km以上的二维速度结构剖面,地壳速度结构较为复杂,可以识别出高速块体和低速块体相间与堆叠的形态.近垂直地震反射剖面展示了20 s双程到时深度以上更为精细的结构特征,盆地盖层为成层性较好的反射,反射事件C,D构成了地壳之下的稳定带,而反射事件A,B,E则为地壳不稳定结构.建立了伽师地区地壳结构不稳定性的模型,地壳高速块、低速块(即刚性强、弱)相间并堆叠构成的不稳定带置于反射事件C,D构成的稳定带之上,挤压作用与近垂直的隐伏断裂加剧了这种不稳定性.地壳结构不稳定是导致天然地震的重要因素,同样表现存在于日本列岛以及鄂尔多斯盆地等地.     

什么是地震?

地震,是人们通过感觉和仪器查觉到的地面振动。它与风雨、雷电一样,是一种极为普遍的自然现象。强烈的地面振动,即强烈地震,会直接和间接造成破坏,成为灾害。凡由地震引起的灾害,统称之为地震灾害。直接地震灾害是指由于强烈地面振动及形成的地面断裂和变形。引起建筑物倒塌和损坏,造成了人身伤亡及大量社会物质的损失,例如震惊全国的1976年7月28日唐山大地震,整个唐山市变成一片废墟,共死亡24.2万人,损失达100亿元。间接地震灾害则是指由于强烈地震而使山体崩塌,形成滑坡、泥石流;水坝、河堤决口或发生海啸而造成水灾;震后流行瘟疫;由于没…     

话说南极地质

地球科学家告诉我们,行星地球的结构就像一个鸡蛋,但比鸡蛋更圆些。我们脚下的岩石属于地壳,平均厚度30～40千米,而大洋底的地壳仅仅厚10千米。地壳下面是地幔,地幔的上层部分是固态的,与地壳一起统称为岩石圈。岩石圈大约厚100多千米,但与地球半径     

地震是一种"地壳雷电效应"

本文依据天文地震学所揭示的太阳活动、宇宙线增强与地震活动密切关联、地电学中所揭示的自然电场的存在以及地震前后岩石电阻率显著变化的观测事实和“摩擦带电”的原理 ,提出一种新的地震成因假说 ,即地震是一种“地壳雷电效应” .认为地震实质上是发生在地壳中的雷电现象———由于太阳活动 ,如耀斑爆发、太阳黑子、太阳风等向地球辐射大量带静电荷的高能粒子 ,以及自然电场、板块断层间的挤压、摩擦导致大量静电荷积累、极化 ,从而引起发生在地壳中的雷电现象 .强烈的地壳雷电能够导致地内岩石破裂 ,加剧地震的破坏性 .并尝试性地运用这一观点解释了板间地震、板内地震、水库、注水、采矿诱发地震等现象 .认为由此可以设法对地震采取有效的预防、控制措施 .从而指出 ,仅仅从地应力的角度来认识地震现象是远远不够的 ,静电力的存在至少是一个不能被忽视的重要因素 .     

汶川地震对芦山地震孕震环境影响的数值模拟

利用有限元数值模拟方法,以汶川地震和芦山地震的野外地质调查、同震位移和汶川地震前形变观测结果为约束,分析研究了高海拔地形蓄积的重力位能作用下,中地壳低速层的存在以及中央断裂和前山断裂同时破裂的条件下汶川地震的发生对龙门山南段孕震环境的影响.模拟计算结果显示,在一定的模型壳幔介质属性及空间结构下,龙门山断裂带西侧低速层的存在、青藏高原向四川盆地过渡带的地形特征以及汶川地震时中央断裂和前山断裂同时破裂的条件,是控制汶川地震对芦山地震孕震环境影响程度的重要因素.其中,地形和低速层对汶川地震引发的芦山地震孕震环境库仑破裂应力变化的影响最为显著,在所选剖面的北东段,地形特征的影响更为明显,而汶川地震双破裂面的影响则较小.     

分米级精度的人造卫星激光测距仪

一、引言利用巨脉冲激光测量装有后向反射器的人造卫星的距离,是一种十分精密的卫星跟踪技术,它可以精确测定卫星的轨道,同时可以测量地球的运动(地极移动和自转等)和地壳的运动,还可测定地面测站之间的距离。这对于天文地球动力学、大地测量和地震等学科都有重要意义。