地壳运动变形的非线性与地震

论文摘要

应用中国地壳观测网络GPS基准站连续观测资料,研究了强地震前后地壳运动、变形的特征;根据非线性的概念以及描述方法,研究了非线性方法应用于地壳运动、变形的理论根据;以昆仑山地震为例研究了位移的非线性特征、基线的非线性特征和应变的非线性特征;同时提出并探讨了基线长度与方向对地震破裂方向敏感性的问题;最后分析了位移、基线和应变的非线性变化及与地震的关系,并且研究了非线性分析方法对地震预报的意义。本文的主要结论如下:①利用分数维的概念可以定量地描述非线性程度。②提出了GPS基线长度和方向的灵敏性问题,并给出了证明。③位移的非线性是通过x、y、z三个分量的分数维来表现的。④GPS基线包括基线长度和基线方向。基线的非线性可以理解为基线长度的非线性和基线方向的非线性的统一。⑤由GPS坐标计算出来的块体的主应变和方向在某种程度上能更好地反映力学状态,其非线性结果也较稳定。⑥计算分数维选取的窗长越长,分数维值相对越稳定;计算分数维选取的步长越短,分数维值的变化越接近真实的物理变化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 问题的由来
• 2 研究现状
• 2.1 地壳运动与变形过程的研究
• 2.2 非线性过程的研究
• 3 本论文主要研究问题
• 4 本论文的主要创新
• 第一章 我国大陆地壳运动变形的基本特征
• 1.1 地壳运动的基本特征
• 1.2 地壳变形的基本特征
• 第二章 非线性的概念及描述方法
• 2.1 非线性的概念
• 2.2 非线性的描述方法
• 第三章 非线性应用于地壳运动变形特征的理论根据
• 3.1 地震形成的力学解释
• 3.2 岩石破裂过程的非线性变化
• 第四章 昆仑山地震前后地壳运动、变形的非线性特征
• 4.1 昆仑山地震
• 4.2 基准站位移的非线性特征
• 4.2.1 位移与地震的关系
• 4.2.2 位移的获取方法
• 4.2.3 昆仑山地震前后GPS 位移的特征变化
• 4.2.4 用分数维来描述位移非线性特征
• 4.3 昆仑山地震前基线变化的非线性特征
• 4.3.1 基线长度与基线方向的计算方法
• 4.3.2 基线长度与方向变化特征
• 4.3.3 对基线长度与方向变化特征的理论解释
• 4.3.4 研究基线长度与方向的力学解释
• 4.3.5 基线的特征变化
• 4.4 昆仑山地震前应力应变的非线性特征
• 4.4.1 应力应变的计算方法
• 4.4.2 应力应变的特征变化
• 4.4.3 用分数维来描述非线性特征
• 第五章 结论与问题
• 5.1 本文研究的主要结果
• 5.2 进一步研究方向
• 5.3 应用前景分析
• 5.4 非线性对地震预报的意义
• 参考文献
• 附录读研期间项目论文发表情况
• 致谢