岷县-漳县M6.6地震前后的形变范数变化特征

采用分布在南北地震带上10个洞体应变台的观测资料,基于小波分解和范数计算,提取2013-07-22甘肃岷县-漳县M6.6地震前异常信息。结果表明,除肃南台外,其余9个台均出现震前异常信息,昭通台、小庙台最早出现异常,在2013-06初（约在震前50 d）,距震中最近的宕昌台在7月初出现异常。结合其他学者的研究,对异常信息特征进行讨论认为,这次地震与南北地震带东侧块体自南向北运动有密切关系,而震后的形变传递过程是一个反向过程。同时也证明,用范数计算方法提取震前形变异常是简单、有效和可靠的。     

震前突变——水准资料反映的2013年岷县-漳县MS6.6地震孕震特征

利用兰（州）天（水）武（都）水准监测网1973～2014年水准资料，获取2013年岷县-漳县M_S6.6地震前后震中及其所在区域的垂直形变场。结果表明：1）从1999～2006年区域垂直形变场来看，本次地震位于NNW-NWW向隆起带至近EW向相对下沉带的转换位置，也是反映岷山与秦岭之间构造活动的差异带附近。2）从震中以西附近沿NNE向的陇西-岷县水准剖面演化过程来看，垂直形变具有明显的阶段性变化特征，最终表现为震前突变。由分时段结果来看，1973～1993年，在漳县至岷县之间出现最大上升幅度近40 mm的压性隆起区；1993～2008年，隆起区消失且转平，期间剖面整体呈波动状态，幅度在±10 mm之间，西秦岭断裂、临潭-宕昌断裂两侧无明显的垂直差异运动；2008～2011年，相对陇西盆地，漳县至岷县之间跨临潭-宕昌断裂两侧出现近40 km长的下沉梯度带，其中距震中16 km以内的武定80、武定78、武定77等3个水准点同步出现向下突变，接近或大于1973年以来正常变化幅度的2倍；2011～2014年，漳县、岷县间相对陇西盆地恢复以逆冲隆升为主，但震前临潭-宕昌断裂两侧出现的形变梯度带已不存在，而上述3个水准点也恢复至震前波动区间。3）在总结岷县-漳县M_S6.6地震前形变前兆的基础上，针对目前关于震前是否出现形变加速或突变特征的争议认为，只要形变资料的时空尺度足够，至少对某些构造区域的中强地震还是可以捕捉到震前的突变现象。     

地磁低点位移异常：岷县-漳县M6.6地震可能的震前反映

选取天水地磁台（TSY）和兰州地磁台(LZH)2011~2013年、乾陵地磁台(QIX)）2012~2013年以及成都地磁台(CDP)观测资料,基于小波多尺度分解,提取地磁垂直向日变的最低点时刻,在时间域展现低点位移变化特征。结果表明,从2013-05开始,天水台地磁日变低点时刻表现为持续上升（低点时刻逐渐滞后）,2013-07初达到峰值。岷县-漳县地震(2013-07-22 M6.6)发震时间处在低点位移下降段,而其他台站低点位移在震前未出现异常变化。结合其他文献认为,天水地磁低点位移异常可能是这一地震孕育和发生过程在地磁场的反映。     

两次强震峰值速度比及其余震分布特征

基于甘肃地震台网和青海地震台网对岷县-漳县MS6.6地震和门源MS6.4地震的波形记录,采用FFT方法分别计算这两次地震三分向的峰值速度,讨论分量之间峰值速度比的分布特征,进而研究其震源性质。结果表明,岷县-漳县地震具有逆冲兼左旋位错性质,南北向能量明显大于东西向;门源地震以逆冲为主,略具左旋走滑特征,两个水平分量的能量相当。结合这两次地震的余震序列分布特征及其他学者的研究结果推测,岷县-漳县地震的发震断层应该是位于临潭-宕昌断裂西北侧且与其平行的一条次级断裂;门源地震的发震断层应该是冷龙岭断裂西北侧的次级断裂,但受到冷龙岭断裂活动控制。     

湖北应城M4.9地震前重力变化

处理分析2016~2019年湖北及邻区流动重力测网资料，获得2016-09~2019-09的14幅长期和近期重力场变化图像，结合2019-12-26湖北应城M4.9地震，分析震前重力场变化特征，结果表明：1）对应城M4.9地震起控制作用的断裂为襄樊（襄阳）-广济（武穴）断裂，是正负重力变化转换带；2）应城M4.9地震重力异常变化有一个上升-下降的过程，在下降过程中发震；3）应城M4.9地震与秭归M4.5和M4.1地震一样，震前重力场异常变化持续时间较长，可能与两湖地区活动断裂活动性弱、相对运动量小、应力难以集中有关。     

芦山地震科学考察观测到的重力变化

利用芦山地震科学考察流动重力观测成果及科考区域内其他流动重力观测资料,系统分析芦山地震前后重力场变化特征。结果表明：1）地震前,重力场变化显著异常特征主要表现为龙门山断裂带两侧正、负高值异常以及与龙门山、鲜水河、大凉山断裂平行或垂直的较大规模重力变化梯度带,与汶川地震前重力变化特征一致|2）地震后,重力场变化沿龙门山发生反向调整|3）中下地壳物质的生热、膨胀可能是松潘-甘孜块体震前重力变化的场源,并可能成为芦山地震及汶川地震的重要触发因素。     

基于重力测点和段差变化的前郭5.8级震群研究与三维反演

利用东北地区近几年流动重力观测数据，分析前郭5.8级震群周边重力点值的时序变化特征，并基于重力段差变化对东北地区整体和局部重力变化引入能够反映异常显著性程度的指标量G和C值，最后对前郭5.8级震群前的重力场动态变化作三维密度反演。结果表明：1）前郭5.8级震群发震构造两侧的局部重力变化具有较明显的差异性，其变化趋势可作为识别构造活化或解耦运动的标志；2）显著性指标量G和C值能够为地震重力前兆的定量描述提供新思路；3）震前重力变化的反演结果显示地震发生在质量运移的过渡区域，垂向反演结果对本次地震的震源深度有一定的揭示意义。     

智利MW8.8地震重力变化的GRACE观测与构造活动分析

利用GRACE重力卫星数据获取智利地区长期重力变化，提取特征点重力变化时间序列，分析2010 年智利MW8.8地震震前、同震及震后的重力变化，并将GRACE观测到的同震重力变化与球体位错理论模拟结果进行对比分析。结果表明，地震造成发震断层上、下盘显著的重力正负变化；特征点重力变化时序均清晰地揭示出地震造成的重力变化跃迁现象及震后3个强余震的异常信号，特别是震源域特征点重力在地震前2007~2010年呈现出“减小-增加-减小-增加-发震”的变化特征；GRACE观测到的同震重力变化与球体位错理论模拟结果在量级和分布形态上具有较好的一致性；地震不同阶段发震断层两盘重力变化亦有所差异，且受震后地层粘滞性效应影响，发震断层邻域重力变化呈持续性正负变化趋势。     

2017年四川九寨沟MS7.0地震震前地壳密度变化特征

基于紧凑约束最小二乘优化反演算法，利用2014~2017年地表重力变化观测成果，反演得到2017年九寨沟MS7.0地震前震中及周边地区的地壳三维密度变化。结果表明：1）在震中及周边地区出现大范围的重力变化，并沿张掖-西宁-九寨沟一带形成最大值达9 μGal的重力变化梯度带；2） 地壳密度变化量随深度增加而增大，其中在45 km附近达到最大，为0.2 g/cm3；3） 震中及邻区范围内形成密度变化的正负四象限分布（2014-04~2017-04），其表现的物质运移方向呈左旋走滑式分布，与震源机制解基本一致。据此推断，在震前产生了与地震孕育相关的深部构造运动，而强震易发生在物质运移汇聚地方。     

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。     

强震前典型重力场变化与数值预测实验

对中国大陆7次强震前出现的典型重力场变化图像（梯度带和四象限）及其量化参数进行总结。结果表明,目前采用的地震预测指标具有一定的不确定性,与测网观测时段、测点空间分布、变化幅值空间差异等具有密切关系;芦山地震前潮汐因子异常空间范围是流动重力典型变化范围的近10倍,可能与连续重力观测站的精度比流动重力联测高1个数量级有关。基于闭锁剪力模式提出利用典型重力变化图像进行地震数值预测的方法,强震前在孕震源存在的双力偶闭锁剪力的持续作用下,走滑型力偶会在地表引起四象限重力变化,倾滑型力偶会在地表引起二象限（梯度带）重力变化。预测回溯算例实验结果初步表明,该方法对走滑型和倾滑型地震的震级预测较为有效,同时可给出未来地震的地点和类型。     

日本Ms9.0地震前的重力高频扰动

选取中国重力台网14台gPhone弹簧重力仪组成2个观测剖面,对日本本州东海岸附近海域Ms9.0特大地震前（3月1日至10日）的观测数据进行了分析。结果表明：沿海各台站统一出现了喇叭口状的“重力异常扰动”现象,且扰动异常随震中距的增加呈衰减趋势。     

苍梧M_S5.4地震和呼图壁M_S6.2地震震前重力非潮汐变化特征

分别对苍梧M_S5.4地震震前的梧州台和呼图壁M_S6.2地震震前的库尔勒台连续重力观测数据进行分析研究。结果表明,2次地震前梧州台和库尔勒台分别观测到10个月和7个月左右的重力非潮汐持续性上升变化,月均变化速度分别为5.0μGal/月和5.1μGal/月,累计变化分别约为50μGal和35μGal。经现场核实和理论计算排除环境干扰影响,认为2次地震震前数月的重力非潮汐持续上升变化与孕震过程有关,可为构建连续重力观测地震预测指标体系提供重要参考。     

2013年芦山7.0级地震前重力固体潮参数时空变化研究

以2013年芦山7.0级地震为例,探讨重力固体潮参数的时空分布特征与地震孕育的关系。收集分析芦山震区附近17个台站震前2 a的连续重力观测数据,采用VAV调和分析方法分析计算日波和半日波潮汐参数,主要研究半日波M 2波潮汐因子随时间变化的趋势及空间分布情况。结果表明,芦山地震前M 2波潮汐因子趋势变化空间分布大体呈现上升与下降趋势的四象限分布,芦山地震处于四象限中心部位,可能是由震前存在的“闭锁剪力”引起的区域介质变形或密度扰动所致。     

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大姚6级双震前的地震前兆特征

在连续形变观测资料中除了存在于整个时间域的短周期潮汐信息(固体潮)外，还有出现在某个时间段的长周期非潮汐信息．如何从时间或空间上认识和提取这些信息．成为认识地震过程和进行地震预报关键和迫切的问题之一。利用小波分析的时一频特性和奇异性检测特性，对大姚6级双震前的连续形变观测资料进行了处理，提取潮汐资料中的非潮汐信息。发现在地震前震中附近的形变台站都接收到了相同频段的异常信号．周期为几天到十几天，出现在各个台站的时间也大致相同。这些在震前具有一定时、空分布的信息有可能是地震前兆。     

尼泊尔Ms8.1地震前我国西藏及周边区域的重力长期变化

根据1998~2013中国地壳运动观测网络、中国数字地震观测网络工程和中国大陆构造环境监测网络流动重力观测成果,给出了中国西藏及周边地区的重力年变率分布。结合青藏高原冰川消融和高原湖泊水位变化,估算了由陆地水储量变化引起的区域重力效应。基于50km平滑半径的高斯滤波,给出了测区内15a时间尺度的重力变化空间分布,并初步探讨了尼泊尔Ms8.1地震孕育的重力场长期背景趋势变化。结果表明:1)流动重力典型测点的时间序列表现出明显的线性变化特征,表明测点附近区域的长期重力变化以线性上升趋势为主,反映了区域重力逐年累积增加的背景效应;2)中国西藏及周边区域的重力长期变化在空间分布上具有显著的不均匀性和分区现象,这与青藏高原复杂的变形构造和动力学系统密切相关。喜马拉雅活动构造带在15a时间尺度上明显呈正重力变化趋势,可能与印度板块与欧亚板块存在的持续挤压变形引起的地下物质重新分布与调整有关,反映了大震孕育过程中地壳变形和介质变化引起的震区周围应力与能量的累积。     

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关于临震异常特征的识别分析与研究——以汶川地震为例

运用频谱分析法处理四川境内多台地震仪观测资料,分析2008 年汶川大地震震前频谱特征。结果表明,在震前3~4 d出现较为明显的异常扰动现象,异常信号优势频率范围为0.18~0.25 Hz和0.10~0.18 Hz,其中前者主要受西太平洋台风影响,异常始于05-09,并于05-11强度达到最大,之后开始衰减;而后者异常从05-10开始逐步增强,震前10 h急剧增大,直至地震发生。四川境内所有台站分析结果都体现出0.10~0.18 Hz频段信号的震前急剧增加,可能与地震孕育有关。