利用小波变换研究民乐M6.1地震前区域重力场变化特征

对民乐M 6.1地震前4年河西地区重力场变化进行小波分解,结果表明:重力异常变化一阶小波分体呈现随机性与局部性,反映浅层和局部质量变化引起重力变化;二阶小波分解与地质结构一致,反映断层活动引起的重力变化;三阶小波分解结果表明,在民乐M 6.1地震前,重力显著改变,显示深部物质状态发生变化是引起此次地震发生的重要因素;四阶小波分解反映深部物质状态引起重力变化,对此次民乐M 6.1地震反应不明显。地震发生后,震区构造活动减弱,各阶小波分解对地震反应不明显。     

河西重力变化的小波分解与地震活动关系的研究

讨论了小波分析在地震重力测量数据分析中应用的可能性，并采用基于样条函数的小波分析及其相应的Ｂ小波分别计算了河西地区的重力变化资料，其结果如下；１．小波分解可有铲分离重力场时间变化的不同空间波长成分，更清晰地看清重力场变化与地震活动的关系。２．河西地区重力资料分解结果表明：反映该地区浅部物质变化的重力变化高频部分和反映该地区深部物质变化的重力变化低频部分对永登ＭＳ５．８级地震的反应不明显，而反映该地     

2018年宁强MS5.3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MS5.3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MS5.3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MS5.3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MS5.3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。     

小波多尺度分析尼泊尔MW7.8地震前卫星重力变化

利用GRACE重力卫星RL05月重力场数据,获取尼泊尔大地震前后震源区周缘2010-2015年每月重力变化,以及震中点位重力时间序列.基于小波多尺度分析方法对卫星重力场进行分解,获得重力场细节和近似部分.研究结果表明:尼泊尔地震前5年(2010-2014)内在震源区周边出现了比较明显的卫星重力异常正负交替和迁移现象,2014至2015年间,震区周边形成了明显正负异常区,正重力异常区重力增加现象明显.震中重力时间序列反映从2013年开始,重力变化处于稳定状态,且处在较高位;通过功率谱分析,计算多尺度分解各阶细节对应的场源深度,前4阶小波分解后的重力异常细节,反映了浅部地质体的位置和异常情形;5阶小波细节更加侧重于刻画地区构造形变和深部物质流动引起的重力变化.     

河西地区地壳垂直形变的小波分析结果与中强震关系研究

讨论了小波分析在地壳垂直形变测量数据分析中应用的可能性,并采用基于样条函数的多分辨分析及其相应的Ｂ小波,推导了适合区域地壳垂直形变分析的平面二维小波计算公式．在此基础上,利用样条Ｂ小波计算了河西－祁连山地区１９７１～１９９５年的多期垂直形变观测资料,所得结果如下：①小波多分辨分解可有效地分离地壳垂直形变的不同空间波长成分,使我们更清晰地看清垂直形变在不同尺度上空间分布的不均匀性,是我们研究地壳垂直形变不均匀性与地震活动关系的一个有力工具;②河西地区地壳垂直运动的一阶、二阶小波分解结果主要与地质构造一致,说明了河西地区地壳垂直运动的短波主要是断层活动;③河西－祁连山地区地壳垂直运动的变化反映了该地区地质构造活动东南部较强烈,与１９８６年青海门源６．４级、１９９０年甘肃景泰６．２级和１９９５年甘肃永登５．８级地震前河西地区地应力加强和地震活动有关,而西北部运动较弱,无中强以上地震发生     

华北时变重力场离散小波多尺度分解

利用华北地区地震重力监测网的绝对重力与相对重力多期重复观测资料,处理获取不同时空尺度的华北区域重力场动态变化图像.利用二维小波分解技术,将不同场源深度异常进行了分离,并对不同时空尺度的重力变化给出了解释,提高了对华北地区重力场变化趋势的认识水平.在此基础上,通过对小波细节的功率谱分析,可以获得各阶小波变换逼近及小波细节分析图所对应的场源深度.研究结果表明,不同时空尺度的重力场变化对于深入认识华北地区潜在地震危险性具有一定的科学意义.     

渭河盆地及邻区重力异常小波多尺度分解与解释

基于EGM2008重力场模型计算获得了渭河盆地及邻区布格重力异常。采用小波多尺度分解方法对布格重力异常进行了4阶小波逼近和小波细节分解,同时基于平均径向对数功率谱方法定量化地计算出1~4阶小波细节和小波逼近所对应的场源平均埋深。结合区域地质和地震资料,对获得的重力场结果进行分析,得到如下结论:①鄂尔多斯地块、渭河盆地、秦岭造山带3个一级构造单元的布格重力异常之间存在明显差异;构造区内部重力异常也存在横向的显著差异。布格重力异常的走向、规模、分布特征与二级构造区及主要的断裂具有一定的对应关系。②渭河盆地及邻区布格重力异常1~4阶细节对应4~23 km不同深度的场源信息,鄂尔多斯地块南缘东、西部的地壳结构存在明显的差异;渭河盆地凹陷、凸起构造区边界清晰,断裂边界与重力异常边界具有较好的一致性;秦岭造山带重力异常连贯性不好,东、西部重力异常变化特征表现出明显的差异。③渭河盆地及邻区布格重力异常分布与莫霍面埋深具有非常明显的镜像关系。渭河盆地及邻区地震主要分布在六盘山—陇县—宝鸡断裂带、渭河断裂与渭南塬前断裂交汇处、韩城断裂与双泉—临猗断裂交汇处。渭河盆地及邻区重力异常主要由中上地壳剩余密度体所影响,这可能是该区地震以浅源地震为主的主要原因。     

2001～2006年兰州—天水—武都地区重力场时变小波分析

对2001～2006年兰州—天水—武都地区5期重力场时变资料进行小波分解,结合2003年11月岷县5.2级地震、2004年9月岷县5.0级地震以及2006年6月武都、文县间5.0级地震进行分析。探讨了无震年份、有震年份及较长时段的重力场时变资料小波分解结果与地震活动之间的关系,结果表明:用小波分解方法可有效分离重力场时变的不同波长成分;该地区不同层次的重力场时变异常反映了一定尺度意义上不同深度的介质密度的动态变化分布,说明兰州—天水—武都地区中深部地质构造活动所引起的重力异常变化的2阶、3阶小波细节对2003、2004、2006年3次MS≥5.0地震反应明显。     

四川地区流动重力资料的位场 分离与异常特征提取

用于监测四川地区重力场随时间变化的流动重力测网于2008年5月12日汶川M_S8.0地震后进行了全面改造, 形成了新的闭合环线并对整网点位每年实施2次重力观测工作. 该文以2010—2012年获取的5期流动重力资料为基础, 分别采用小波多尺度分解和三维视密度反演等位场分离方法, 对测区内重力场的动态变化进行多层次分解及异常特征提取, 以探求四川测区范围内重力异常动态变化特征以及地震前后不同深度范围内密度变化情况与重力场响应之间的关系. 结果表明, 对同一期资料进行小波分解得到不同阶次的细节图像, 揭示了不同深度处重力异常动态变化特征; 分解结果同时也表明了四川测区范围内重力场的变化形态与川内特有的断裂构造格架和深部结构环境及过渡带特征密切相关. 通过对不同时期的差分重力异常资料进行三维视密度反演对比研究发现, 在地震前后四川测区范围内由浅到深密度变化呈现出不同程度的差异, 震区附近出现较为明显的横向密度变化特征且浅层物质密度局部性的异常变化差异较为突出, 测区范围内中上地壳深度层密度反演切片显示出的趋势性差异基本上反映了地震前后测区内地下物质的动态变化趋势, 因此, 深刻认识不同深度范围内重力场的动态演化特征, 对研究壳内物质密度变化以及与地震的孕育和发展有关的深部介质环境具有积极的意义.      

2017年精河MS6.6地震前重力变化特征分析

利用新疆地区北疆测网2015～2017年观测的共4期流动重力资料,分析研究区半年、1年尺度重力变化特征,并采用小波分解方法,对2017年8月9日精河M_S6.6地震前重力变化异常进行分解,分离了不同深度的重力异常。结果表明,震中附近的精河地区从2015年开始一直处于重力负值变化,同时,震中周围的重力正值变化集中区逐步向震中地区迁移,地震发生前震中以南60km处出现重力变化零值线,并且零值线两侧的重力累积变化量达到70μGal。小波分解后,4阶细节图较好地反映了精河地震前的重力异常,其与地震孕育发生有较好的对应性。     

孕震过程中重力位、重力、重力梯度变化的数值模拟研究

简要介绍了为探索和解释地震前后重力变化的各种孕震模式,推导了由孕震引起的密度变化和位移与地面重力位、重力、重力梯度之间的变化关系。摸拟计算了孕震位移和密度变化引起的重力位、重力、重力梯度变化的空间分布并分析了重力位、重力、重力梯度变化的空间分布特征。与此同时,采用广义司托克斯云积分和有限差分方法对云南丽江7. 0级地震前重力位、重力、重力水平梯度进行了计算。结果表明,强震前重力位、重力、重力梯度有其自身的变化特征,这对预测强震有实际意义。     

CHARACTERISTICS OF MULTI-SCALE GRAVITY FIELD VARIATION AND SEISMOGENIC MECHANISM ANALYSIS IN THE SOUTHEASTERN TIBETAN PLATEAU

As the most basic geophysical field, the earth gravity field has achieved wide attention, and its spatial anomaly characteristics and dynamic variation can provide important scientific basis for studying the internal structure and dynamics of the Earth. Based on the mobile gravity observation data of the southeastern Tibetan plateau from 2013 to 2016, the dynamic variation tendency and anomaly characteristics of the regional gravity field in different temporal resolutions are obtained before and after the Ludian and Jinggu earthquakes in the study area respectively. The method of wavelet multi-scale decomposition is used to analyze the relationships of gravity field variation with the earth movement, material density change, and strong earthquake preparation. The deep material variation, dynamic process and the mechanism of earthquake inoculation in the southeastern Tibetan plateau are further discussed. Results indicate that the gravity field variation in the source region before the Ludian and Jinggu earthquake respectively is characterized by obvious positive and negative anomalous transition zone and gradient zone that are consistent with the direction of fault tectonics, suggesting the strong crustal movement and mass migration during the earthquake incubation period. The result of wavelet multi-scale decomposition of the gravity field during the period from September 2013 to April 2014 shows that the gravity field variation at different depth and space scale in the crust and upper mantle of the southeastern Tibetan plateau is significantly correlated with seismic distribution and the location of active fault zone. This indicates that the earthquake inoculation in the study area is closely related to the fault movement and the distribution of material density in the crust and upper mantle, which may be affected by the complex deep dynamic process of the material migration in the crust and mantle. The characteristic that strong earthquakes always occur near positive and negative anomaly transition zones and gradient zones of gravity field change is preliminarily explained, based on the dynamic process of material migration in the crust and upper mantle of the southeastern Tibetan plateau. The research results of this paper have some reference value to the study on the earth movement and seismogenic mechanism.     

Characteristics of the Variation of Cross Fault Short-Baseline and Short-Range Leveling in Western Yunnan Earthquake Test Site Before Lijiang M_S7.0 Earthquake

Results of analysis of variation of cross fault short-baseline and short-range leveling in Western Yunnan Earthquake Test Site (WYETS), results show that among five observation stations of cross fault short-baseline and short-range leveling in WYETS before the Lijiang MS7.0 Earthquake occurred in February 1996 only Yongsheng observation station (epicentral distance 82 km) located at Chenghai fault shows great variation about one year before the earthquake. And the nearest observation station, Lijiang (epicentral distance 42 km); presents great coseismic variation, but does not show obvious anomalous variation before the earthquake. There are no significant variations related to the earthquake at the other three observation stations. Two methods are used in analysis of the observed data and some valuable results have been obtained.     

丽江7.0级地震重力前兆模式研究<

为了研究1996年丽江MＳ7.0地震前地震孕育过程或前兆表现，利用滇西地震实验场内高精度重复重力观测数据，结合地质调查和地球物理推断结果，并考虑到观测数据和模型粗差， 采用稳健或抗差-贝叶斯最小二乘算法和多断层位错模型，首次初步反演获得了研究区主要活动断裂滑动的时间变化分布．结果表明，1990～1997年断层运动的时间变化，较好地反映了1996年丽江MＳ7.0地震孕育过程．其主要前兆模式图象具有主震余震型特征，遵循地壳内部密度和地壳形变耦合运动模式（简称DD耦合运动模式）．      

Gravity variation before Kunlun mountain pass western M_s=8.1 earthquake

AbstractThe relation between the gravity variation features and M_S=8.1 earthquake in Qinghai-Xizang monitoring area isanalyzed preliminarily,by using spatial dynamic variation results of regional gravity field from absolute gravityand relative gravity observation in 1998 and 2000.The results show that:1)M_S=8.1 earthquake in Kulun mountainpass western occurred in the gravity variation high gradient near gravity's high negative variation; 2)The maintectonic deformation and energy accumulation before M_S=8.1 earthquake are distributed at south side of theepicenter;3)The range of gravity’s high negative variation at east of the M_s=8.1 earthquake epicenter relativelycoincides with that rupture region according to field geology investigation; 4)Gravity variation distribution in highnegative value region is just consistent with the second shear strain’s high value region of strain field obtainedfrom GPS observation.     

门源地倾斜异常的深入分析

应用形态法、差分法、契氏拟合法对１９８４—１９９５年门源倾斜的资料做了系统的分析、总结，对其２００ｋｍ范围内的中强地震的震前异常进行了分析，发现在１９８６年门源６．４级、１９９０年共和７．０级地震前趋势性异常比较显著，且异常幅度大、持续时间长，而在一些５级左右地震前异常不明显。并且发现在中强地震前门源倾斜ＮＳ向有一个减速过程，这似与以往总结的震例有所区别。并在此基础上对门源倾斜的映震能力作了评价，且提出了未来一个时期的地震趋势。     

内,外动力作用与丽江7.0级地震的发生

为了从动力学角度研究１９９６年２月３日丽江７．０级地震的孕育及发生过程。从分析该地震所处的滇西产大区的构造动力背景入手,揭示了近年来该地区中强、中小地震的异常活动特征和丽江附近形成的空区的孕震意义。尔后通过对多种外力的时空动态跟踪分析,发现震前中期尺度的涝旱剧变、短期尺度的气压突变及临震尺度的引潮力增大是促使孕震介质渐趋定直至破裂发震的重要因素。     

The synthetical elastic characteristic parameters of earth tide and its abnormal precursor evolution

This paper intends to analyze synthetically a physical property of the crust using tidal observations. We regarded Love number that can describe both micro deformation and elasticity of the crust in tidal observation as a physical and mechanical parameter. Synthetically inverse and calculate Love number on the earth surface using actual tide data included tidal linear strain, plane strain, volumetric strain, tilt, gravity and water level. Research seismic mechanical process and its precursory abnormality of a region based on the variation of Love number. In this paper, a feasible way and method to synthetically calculate the second-step Love number on the earth surface is discussed and determined by tidal theory. Love number h ₂ in the boundary region of Sichuan and Yunnan province is practically calculated using tidal observations, and the precursory anomalous variation of the Lijiang earthquake (M _s=7.0, February 9, 1996) is analyzed. The result shows that large-scale Love number anomaly in the Sichuan-Yunnan region began from 1994. The anomaly moves from south to southeast, north and northwest in the region, and the epicenter is an anomalous empty. Finally, the anomalous area was concentrated to Lijiang and Yongsheng located northwestern Sichuan-Yunnan region on December 1995, and the epicenter area in future is drawn out clearly. This study is supported by the project of State Science and Technology Commission of China during the “Ninth Five-Year Plan”. Project No. 96-913-01-01-05.     

强震蕴育过程中区域垂直形变场多种动态信息演化特征

以区域精密水准重复观测资料为依据,用定性与定量相结合的方法,研究了发生于我国大陆板内的１９９６年丽江７．０级等几次强震过程中区域垂直形变速率、剪切变形率、扩张变形率和体积变化率等形变场多种信息的动态演化特征。结果显示：强震蕴育过程中,区域垂直形变场在空间和时间上均会出现不同程度的非均匀态特征。在此基础上,结合区域构造,进一步研究了判定强震危险区的形变前兆场多种信息异常综合标志,得出了一些用大地形变进行强震预测的初步结论。