地壳形变课后题答案
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第一章 绪论
1. 地壳运动与变形的基本内涵是什么？
地壳运动：是在地球内部构造应力的作用下，所引起的地壳一些元素的相对运动，它可以是垂直运动，水平运动或地倾泻运动。综合表现为大面积的地壳变形。
地壳形变：是指在地球内力和外力作用下，地球的地壳表面产生的升降、倾斜、错动等现象及其相应的变化量。
2. 你对地壳运动与变形的具体表现形式有哪些认识？
其表现形式主要有：断裂，地震，火山，滑坡，泥石流，地面裂缝与沉降，冰川运动。
3. 现代大地测量学在地球动力学研究中可以发挥哪些作用？
4. 简述地球物理大地测量学的发展。
第二章 地壳形变测量
1. 地壳形变测量有哪几类？各有什么特点？
（1）全球板块运动监测
主要用来测定板块运动参数，测定大陆板块和海洋板块的内部形变，其观测手段主要采用VLBI、SLR
和GPS等空间测量技术。
（2）全国及区域地壳形变测量
测定亚板块及构造块体的地壳形变，给出全国大陆动力学的边界条件，以及全国大陆应力场、形变场变化过程的总体和分区特征；区域地壳形变测量主要测定块体边界与大地震有关的区域形变，它可以给出大陆内部地形变的时空演变图象。
（3）断层形变测量
在各活动构造块体边界上进行的近场构造变形测量。能够直接测定块体边界断裂及其不同段落的现今活动方式、相对位移速率以及它们随时间变化的过程，提供震间、震前、同震与震后滑动等构造活动的微动态信息。
目前以短水准、短基线、短边GPS网以及由水管倾斜仪、伸缩仪、蠕变仪、短边激光测距仪或重力仪组成的台阵等为主要手段。
（4）定点形变测量
主要包括地倾斜、地应变和重力(固体潮汐)台站观测。这种方法可以有效地监测地壳的连续变动，可以通过不同时间间隔的采样，在相当宽的频带范围内对地壳动力学现象进行观测。
2. GPS连续跟踪站测量属于定点形变测量吗?为什么?
属于
第三章：地球参考系统与地球参考框架
1. 什么是惯性参考系？
其时间是均匀流逝的，空间是均匀和各向同性的；在这样的参考系内，描述运动的方程有着最简单的形式。这样的参考系就是惯性系
牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。
2. 我国的大地测量坐标基准有哪些？
1954年北京坐标系；1980年西安坐标系（1980年国家大地坐标系）；2000国家大地坐标系。
3. 大地坐标系建立的基本原理是什么？
4. 全球最优的协议地球参考架CTRF是如何建立的？
由IERS组织，遵循以下原则①原点位于包括海洋和大气在内的整个地球的质心；②长度国际单位制为米，尺度为广义相对论下的局域地球框架；③定向为最初由国际时间局（BIH）所给出1984.0定向；④定向的时变通过一个关于全球的水平构造运动的非净旋转条件（地壳无整体旋转）来保证。 5. 协议地球参考架是如何维持的？
6. 简述 ITRF 的建立和维持方法。
7. ITRF国际地球参考框架与ITRF框架是如何转换的？
第四章：板块构造学说与活动地块学说
1. 板块构造学说是如何形成的？
2. 什么是转换断层？其研究有什么作用？
3. 如何认识板块的相对运动与绝对运动？
4. 建立板块运动模型有哪些？
5. 如何认识岩石圈板块运动的驱动机制？
6. 断块构造运动的驱动力源是什么？
断块学说认为决定地球构造运动的基本因素是恩格斯说的“吸引与排斥这一古老的两极对立”。地球内部物质在重力作用下发生收缩作用和重力分异作用是“吸引”，在热力作用下发生体积膨胀和某种方式的热对流则是“排斥”，它们引起地球自转速度的变化和自转轴的摆动，并导致离心力、科里奥利力、极移应力等的产生，以及地球内部各圈层相对扁率的变化和滑动，于是有了岩石圈各断层间的相互错动。
应该把驱动断块运动的力与形成断块的力统一起来考虑。
（1）离极力（pole-fleeting force）
（2）科里奥利力（Coriolis Force）
（3）旋转速度不均一效应
（4）地球自转速率的变化
7. 划分亚板块的主要依据是什么？
（1）能够反映深部过程的活动构造带。断裂作用是大陆岩石圈变形的主要形式之一，特别是深断裂更具有重要的意义。裂陷盆地、特别是大陆裂谷是岩石圈变形和深部活动的敏感指示计，所以我国的亚板块之间往往是以深的活动断裂带及活动地堑系和裂谷系为边界的。
（2）地震活动带，特别是强震带是划分版块、亚板块和块体边界的主要依据之一；
（3）地球物理场的变异带，如地壳、岩石圈厚度的变异带、航次异常带、重力梯度带等都反映沿此带有深部构造上的变异；
（4）亚板块内部构造活动的统一性。
8. 中国大陆的活动地块主要特点有哪些？
新生性：活动地块形成于晚新生代，是现今仍在活动的地质单元，与断块、地槽、地台等古老地质单元有着本质区别；
层次性：活动地块具有不同的级别，大的活动地块可以有一些次级地块所组成，也可以没有次级地块；
整体性：活动地块内部相对稳定，主要构造变形和强烈地震发生在活动地块边界，地块的运动具有较好的整体性；
立体性：活动地块的运动和变形不仅受到板块边界的驱动作用，还受到来自大陆深部的动力作用，这是活动地块与板块构造的根本区别之一。
9. 中国活动构造基本特征是什么？
10. 地块活动与地震有什么关系？
为了从地块观点预测地震，需要了解板内地块之间和地块内部的应变能分配格局及其变化过程，具体有4个方面。
（1）板块边界应变能的传递，例如斜向碰撞边界的变形分配及其过程，俯冲板块边界耦合与解耦时期对板内作用的变换。
（2）板块内部介质、结构对应变能分配的影响，包括各种断层，界面，不同地质单元（不同岩性与流变性质），热结构，以及流体的影响。
（3）深部作用产生的应力分配，包括下伏地幔的拖曳力，地幔上升或下沉运动的垂直方向的力及热流，以及地质密度变化引起的重力均衡状态的变化等所造成的变化。
（4）板内应变能的再分配，主要是岩石介质屈服后蠕变流动所伴随的应力松弛、传递、积累过程，特别是伴随强震发生的断层解耦后韧性层流变所产生的应力迁移过程。
11. 地块与板块有什么区别？
板块包括地壳与软流圈之上的岩石圈（岩石圈地幔），它们密度较低，通常能逃脱被消减的命运而在软流圈上移动，类似于在传送带上被携带的浮性块。
板块是具有构造活动统一性的构造实体，是在板块内部形变活动中相对一致的单元。
板块运动的驱动力为俯冲板片的负浮力、中洋脊的推力，以及地幔底部拖曳力等，板内变形是板块相对运动的结果。
地块的运动确实在应力迁移、集中和变形、屈服后的断层活动时才进行的，或者说地块运动是地块变形的产物。
板块 地块
定义 具有一定强度的坚硬块体 变形性质相同的块区
层次 岩石圈 地壳
运动性质 主动 被动
侧边界 相对固定 可变
底边界 固相线 脆/韧转换边界（不明确）
驱动力 外部边界力（俯冲板片的负浮力+中洋脊的推力+地幔底部拖曳力） 内部应力（应力集中与失稳后而产生运动）
过程性质 运动学 动力学
力/运动的关系 运动的稳定保持力的平衡 力的集中、不平衡造成运动
运动稳定性 相对稳定、持续性 不稳定、间断性（微动态）
12. 相对稳定点组的概念及其判断。
在变形分析中，往往需要对一组观测值来确定运动模型中的各个参数。但是由于各种原因（如某个点因局部干扰引起位移，或原始观测值中真正存在粗差等），有些观测点上的位移可能“不合群”，即可以用来描述大部分观测点的一组运动参数不能恰当的描述这些观测点的运动。反过来说，如果在求取模型参数时，采用了这些“不合群”的观测值，得到的模型参数会受到“污染”。因此，我们可以将这些“不合群”的位移观测值看作是某种粗差观测值，从而采用适当的方法将它们判别筛选出来，我们把不包含“不合群”位移观测点的所有其它点的集合称为相对稳定点组。
相对稳定点组也可认为是相对不动的点组，或者说是一组几何关系不变的点组。
确定方法：1“几何关系不变”判别法；2、F检验法；3、粗差的拟准检定法（QUAD法）。
第五章：地壳运动监测与数据处理
1. 全球“地壳动力学计划(CDP)”是什么？
2. “地球透镜计划”是什么？
3. 欧洲主要国家 GPS 网的用途有哪些？
4. 中国地壳运动观测网络的组成及其用途。
5. 断层及其运动是如何表述的？
6. 地壳水平运动模型如何建立？
7. 地壳垂直运动的监测及其数据处理方法有哪些？
8. 地壳垂直运动的类型有哪些？
9. 多面函数法的基本原理是什么？ 第六章：地壳应力与应变分析
1. 什么是位移？试推导弹性体的位移分解公式。
2. 应力、位移、应变之间满足的基本方程是什么？
3. 试给出旋转变形与非旋转变形的公式。
4. 应力莫尔圆与应变莫尔圆如何绘制？
5. 应力椭球有什么意义？
6. 什么是地震矩张量？
第七章：连续形变、应变观测与数据处理
1. 序列数据的预处理包括哪些内容？
2. 不同插值方法的优缺点是什么？
3. 多元线性回归法的基本原理是什么？
4. 动态灰箱法的基本原理是什么？
5. 带约束的自回归模型方法的基本原理是什么？
6. 卡尔曼滤波方法的基本原理是什么？
第八章：地震活动的大地测量研究方法
1. 中国地震活动的基本特点是什么？如何理解。
2. 地震预测的难点在哪里？
（1）地震物理过程本身的复杂性；
（2）地球内部的“不可人性”即人们无法深入到地球内部在震源区内设置台站、安装观测仪器；
（3）大震重复时间的长期性，限制了作为一门观测科学对现象的观测和对经验认知的进展。
3. 当前地震预报途径是什么？
（1）是关于孕震过程和地震模式的理论和实验研究。孕震过程的研究包括震源物理、地震力学等方面的理论、实验和观测研究，试图通过对震源过程物理力学机制的研究，逐步揭示和掌握地震孕育、发展和发生的规律，从而达到预报地震的目的。地震模式的研究从一定的理论前提出发，提出地震发生的模式，从理论上推导各种可能的前兆及不同的关联组合，并通过实际观测不断检验和修改理论模式。
(2）是根据在长期实践中积累的大量震例资料，总结出经验性规律推广应用于预测未来地震。
4. 什么是地震地壳形变？
由于地壳结构的不均匀性，在内力与外力的作用下就会产生不均匀的地壳形变，它导致某些地壳特殊部位上的应力-应变积累，当这一累积应变达到地壳的极限应变值或已有断层上的应力积累达到了断层的抗剪强度时，地壳便突然破裂，发生地震，这种与地震的孕育和发生过程直接有关的地壳形变过程称为地震地壳形变。
5. InSAR 测量中为什么要进行相位解缠？
6. 地壳形变与地震活动有什么关系？
