三亚M_(S)4.2地震前后海南岛重力场变化及其小波多尺度分解

利用海南岛流动重力测网2016~2022年共13期复测资料,分析研究区域差分重力场和累积重力场动态变化,并着重分析2019-08-20海南三亚M_(S)4.2地震前后海南岛西南地区重力场时空变化。结果表明,三亚M_(S)4.2地震震中附近地区在震前2 a和3 a出现重力场累积变化梯度带,梯度带的异常范围约60 km,重力场变化最大约为60μGal;三亚M_(S)4.2地震之后,震中附近地区重力场继续上升,至2020年下半年才开始协同下降,在下降过程中,发生以2021-08-08乐东MS3.2地震为最大地震的震群事件。对2016-09~2019-08海南岛累积重力场动态变化小波多尺度分解表明,海南岛西南地区重力场变化在3阶、4阶和5阶小波细节图中均出现异常。

云南鲁甸M_s6.5地震震源区和周边三维密度结构及重力场变化

2014年8月3日云南鲁甸发生M_s6.5地震,震源机制显示该地震为左旋走滑型,断层破裂面以北西向为主,与昭通断裂带近乎垂直.本文基于三维重力反演技术,采用Crust1.0地壳结构模型和最新Moho面深度模型联合约束,反演得到了该地震震源区及周边的三维密度结构特征.反演结果表明:鲁甸地震震源区南北两侧块体运动受到昭通断裂不同程度阻隔,在地质时间尺度上,昭通断裂北段地壳物质运移的阻挡能力相比南段更强.通过进一步调查距离震中较近的流动重力测点的点值变化发现,从2014年3月至2014年6月大海村(P1)重力点值减小,减小幅度达到19μGal,而位于昭通断裂东北侧的江底(P5)重力点值同期变化显示为增加,其他距离较远测点在震前重力变化不明显.综上结果对鲁甸地震的成因机制给出了初步解释.本文结果对于认识孕震区深部结构及地球物理场时空变化特征具有一定的意义.对识别与局部重力变化有关的地震前兆也同样具有参考意义.

民乐6.1级、岷县5.2级地震前区域重力场变化

通过对青藏高原东北缘重力观测资料进行系统分析,从动态的观点研究了2003年10月25日甘肃民乐 6.1及5.8级地震和11月13日甘肃岷县5.2级地震孕育发生过程中的重力场演化特征,得到如下结论:①从统一 起算基准获得的青藏高原东北缘重力观测资料,较完整地反映了2003年10月25日发生的民乐6.1级、5.8级地 震和11月13日发生的岷县5.2级地震孕育、发生过程中出现的流动重力前兆信息;②小波分解的重力场图像能较 清晰地反映地震孕育、发生过程中区域性重力趋势变化和震中地区深部物质密度变化引起的异常。

汶川M_S 8.0震前区域重力场变化与震质中研究

青藏高原东缘地区地震灾害频发,2008年汶川Ms8.0地震给我国人民带来了巨大的灾难.汶川地震发震构造位于龙门山断裂带上,该断裂带在发震前长期闭锁,在汶川震中附近没有明显的小震活动和地表位移等前兆现象.本文以1998年至2005年的四期流动重力测网资料为基础,应用重力位场方法反演下地壳密度变化,开展深部孕震过程研究,结果表明:在汶川震前以震中200 km范围内,马尔康测点重力变化最大,超过100×10^(-8)m/s^2,并在2004～2005年间有聚集性小震群活动.根据本文反演的下地壳密度变化结果,判断其震质中位于该区附近,与汶川震中不重合.该区孕震期间重力场显著变化值与深部莫霍面结构相关性强,大范围明显的重力场变化预示着深部动力学环境的改变,可作为地震前兆异常深入研究.

青藏高原东南缘多尺度重力场变化特征及孕震机理分析

文中基于青藏高原东南缘2013—2016年的流动重力观测资料,获得了鲁甸和景谷地震前后不同时间尺度下区域重力场的动态演化趋势和异常特征,利用小波多尺度分解分析重力场变化与构造运动、物质密度变迁和强震孕育的关系和规律,对青藏高原东南缘深部物质变化、动力学过程及地震孕育机理进行了探讨。结果表明:1)鲁甸、景谷震前震源区重力场变化呈现与断裂构造走向一致的剧烈正、负异常过渡带和梯度带特征,显示了孕震期间震源区强烈的地壳运动和深部物质变化过程;2)2013年9月—2014年4月重力场变化的小波多尺度分解结果显示,青藏高原东南缘地壳、上地幔不同深度和尺度的重力场变化与地震分布及活动断裂带位置相关性显著,表明研究区地震孕育与断裂运动以及地壳、上地幔内物质密度分布变化关系密切,可能受地壳、上地幔物质运移的复杂深部动力学过程影响;3)基于青藏高原东南缘地壳、上地幔物质运移的动力学过程,对强震多发生在重力场变化的正、负异常过渡带和梯度带附近的特征进行了初步的解释。文中的研究结果对地球构造运动、地震机理研究具有一定的参考价值。

中国大陆西部重力场变化与强震危险性关系

本文基于中国大陆西部流动重力测量获得的区域重力场变化数据,尝试对其进行多种位场变换,在一定空间尺度约束下定义了6种区域重力场变化指标量.在此基础上,以中国大陆2002年、2005年和2008年等3期数据为研究对象,计算并统计了中国大陆西部MS≥6.0地震震中位置处震前重力场变化及各种导出参数值,尝试初步构建以地震预报为目的的地震重力学科指标体系参数.研究结果表明,震前区域重力场变化与地震发生位置没有显著的统计关系,但是重力场变化的垂直梯度和解析信号模量具有一定的地震预报意义,适合作为地震前兆异常使用.

长江三峡工程库首区重力场变化与构造活动

分析了近年来长江三峡工程库首区重力场变化的时空分布特征 ,研究了重力场升降变化与构造活动、地壳应力场变化的关系 ,认为长江三峡工程库首区应力场现阶段呈相对加强的趋势 ,应力场方向为北东东

CG-5重力仪一次项格值系数对宁夏重力场变化的影响

使用宁夏测网2010~2012年流动重力观测数据,利用重力差方法重新计算得到CG-5重力仪的一次项格值系数,对比分析2012年银川M_L5.0地震前,修正前后一次项格值系数对不同时间尺度重力场所产生的影响。结果表明:1)CG-5重力仪一次项格值系数随时间逐渐减小,呈持续下降的变化趋势;2)一次项格值系数修正前后不同时间尺度重力场变化量均明显减弱,凸显了"0"等值线现象。

中国大陆2000—2007年重力场变化多尺度分解

利用小波变换方法将2000—2007年中国大陆重力场动态变化多尺度分解,获得不同小波尺度意义下的重力场动态累积变化。结果表明:1)一阶小波细节基本与构造活动无关;2)二阶小波细节较好地反映了青藏高原的隆升和汶川Ms8.0地震的孕育;3)三阶小波细节较好地反映了青藏高原的隆升及其内部物质向东运移、昆仑地震、汶川地震等较大尺度构造活动信息;4)三阶小波逼近较好地反映了印度板块对青藏高原的碰撞、太平洋板块向欧亚板块下的俯冲、华北地块现今运动趋势等大尺度构造活动信息。

青海门源M6.4地震前重力场变化特征及其动力机制分析

利用河西地区2011～2015年相对重力资料,研究2016-01-21青海门源M6.4地震前区域重力场时空演变特征及其动力机制。结果表明,河西重力场持续多年正、负交替变化,地震前震中区域负异常持续增强并形成重力变化高梯度带,重力正负差异变化最大达到110μGal。地震发生在重力变化零等值线附近,该等值线分布与祁连山北缘断裂、冷龙岭断裂走向基本一致。

2013年芦山7.0级地震前后重力场变化特征

利用四川地区2010-2013年流动重力观测数据作出的重力场动态变化图像和重力段差时序变化图像,对芦山7.0级地震前后的重力场动态演化特征进行了研究,结果表明：震前重力场经历了约3年的重力增大和约1年的减小变化,重力变化呈＂上升→加速上升→减速上升→加速下降→减速下降＂特征;芦山地震发生在重力场变化由下降转为上升的回调过程中;震后重力场变化以较快的速度恢复到接近震前状况,并出现重力正值变化异常区域;临震前震中区域重力场变化数值较小,构造带活动速度变慢。

丽江地震前后重力场变化的有限矩形位错模型分析

研究了用有限矩形位错模型计算地壳形变引起的地面重力场变化的方法。以丽江M_s7.0地震为例,讨论了确定用于模型计算的断层面参数的原则,并给出了结果。计算和分析了不同类型位错引起的重力场变化图象特征,并与丽江地震前后观测到的重力场变化进行比较。结果表明,在发震断层有限范围内模型可解释同震重力场的变化,但模型对于更大空间范围上的重力场变化并不能给出很好地解释。

基于变差函数的插值方法计算华北地区重力场变化

定点重复重力测量是获取区域重力场变化的主要手段之一,重力场特征与地形起伏、构造走向等因素相关。以华北地区为例,考虑区域内地形和构造的北东向分布规律,从EGM2008重力模型中拟合各向异性变差函数参数,利用变差函数网格化插值,对华北地区2009—2013年期间重力场观测数据进行网格化重建,获取华北地区重力场时空变化结果。研究结果表明基于区域地形、构造特征的各向异性变差函数插值方法,获得的空间重力场变化在重力异常梯级带上更加明显,重力变化与活动构造分布具有更好的一致性。本文研究方法对于恢复区域时空重力场异常具有重要意义,有助于提高应用重力资料划分潜在地震危险区空间位置的精度,为华北地区震情研判和构建地震预报定量指标体系提供可靠的地球物理场数据。

2018年兴文5.7级地震和2019年珙县5.3级地震前重力场变化

利用2015—2018年川滇地区的流动重力观测资料,分析了2018年四川兴文5.7级地震和2019年珙县5.3级地震前不同时间尺度的重力场演变过程。结果表明川滇地区的重力场变化对这2次地震有较好的反映:①一年尺度的重力场变化图像较好地反映2次地震前重力场由“趋势性重力异常变化→低值变化→在重力变化高梯度带的零等值线附近发震”的演化过程;②不同时间尺度重力场均显示,2次地震均发生在重力变化梯度带零等值线附近,进一步佐证了重力场动态变化图像对强震地点预测具有重要的指示意义。

地震前地表重力场变化的一种可能解释——应力-损伤耦合效应

文中运用损伤力学研究方法 ,提出孕震过程中引起地壳破坏的应力 -损伤耦合效应。利用应变等效性假设 ,推导了地壳体的应力 -损伤耦合效应与地表重力变化之间的理论关系。根据岩石力学实验的不同加载途径 ,模拟了 1976年唐山 7 8级地震和 2 0 0 1年昆仑山口西 8 1级地震重力演化的不同特征 ,结果与实际情况符合较好 ,表明应力 -损伤耦合效应可以作为地震前地壳重力变化的一种物理解释。

汶川8.0级地震前后冀鲁豫地区重力场变化研究

利用冀鲁豫交界地区多期流动重力资料,研究了该区重力场在汶川8.0特大地震前后的动态变化,研究结果表明:在该强震孕震阶段,随着地震的临近,重力场在一定范围内出现了区域性的负值异常,最大值为43×10-8m s-2,震后整体恢复上升。

2018年宁强M;5.3地震前重力场变化特征分析

利用陕甘川地区2016—2018年5期流动重力观测资料,分析了陕西宁强M;5.3地震前半年和1年尺度的重力场变化特征。同时采用小波多尺度分解方法,对宁强M;5.3地震震中区的布格重力异常进行1~4阶小波分解,并对1~4阶小波细节图像进行分析。研究结果表明:(1)宁强M;5.3地震重力场呈现"正向变化—正向减弱—负向变化—负向减弱"演化过程,震前重力场呈现四象限分布特征,震中位于鞍部位置,符合走滑型地震特征;(2)布格重力异常2~3阶小波细节对宁强M;5.3地震孕震特征有较好的反映,对应的场源深度为10~15km,与本次地震震源深度11km有较好的对应关系。

川滇地区地壳运动和重力场变化与强震活动的关系研究

受印度板块北推碰撞欧亚大陆、青藏高原NE向挤压和向东挤出的动力环境控制,川滇地区地质构造结构复杂、地貌反差显著、深浅构造活动强烈、地震发生频度高且强度大。本论文利用区域GPS、全球最新地壳模型和重力场模型等数据,研究了川滇地区的位移场、应变场、岩石圈结构、重力场及其变化等特征,探讨它们与区域构造运动、地震和断层活动的关系，主要内容和结论如下：

2016年射阳M_S 4.4地震前后重力场变化

利用江苏重力测网2014—2017年重力场观测资料,采用绝对重力控制与相对重力联测相结合的平差方法,获取2016年射阳M_S 4.4地震前后重力场变化图。根据射阳M_S 4.4地震前后射阳地区各测线重力段差变化特点,绘制重力场等值线并进行对比分析,结合相关机理,探讨重力场变化与该地震的内在联系。同震观测数据显示:射阳M_S 4.4地震发生在重力异常值高梯度带附近,发震时震中地区位于NS挤压正异常、EW张拉负异常状态,震后区域重力梯度变化量开始减小,是一种典型的重力异常调整现象。

地震前后重力场变化的典型震例分析

系统总结了中国地震局地球物理勘探中心利用流动重力资料进行地震预报的实践经验,研究了8次地震的孕震环境、重力场变化、成因分析和预报实况等。结果表明,一次较强的地震前,处于不同地段的重力测点和测段都要出现上升-下降-上升或下降-上升-下降的较明显的中、短期异常变化;重力场的变化图象较清晰地反映了地震前后重力场的演化过程。