渭河盆地地形变观测结果分析

在对渭河盆地GPS观测资料、流动重力和跨断层形变观测资料精细处理的基础上绘制了相应的时空变化图件,并对其进行了综合分析。结果表明：①陇县—岐山—周至—户县一线既是面应变压缩区,又是重力变化梯度带,还是布格重力异常梯度带,说明这一区域应力场异常变化与深部构造有关。②穿越该区域的陇县—岐山—马召断裂2010年以来断层活动表现为挤压变形特征,逆继承性构造运动显著。③在面应变率压缩区,地壳介质密度增加,重力场呈正向变化,断裂活动表现为挤压变形特征;反之则相反。④岐山-马召断裂2004年7月以后的两次逆继承性构造运动可能是甘肃迭部4.9和岷县6.6地震孕育发生过程中的远场效应。     

青藏高原东北缘近期重力与地壳形变综合分析与研究

利用青藏高原东北缘2011—2014年期间的流动重力与GPS观测资料和1970—2011年水准观测获得的垂直运动背景场资料,结合区域地质构造动力环境和区内发生的强震事件,系统分析了区域重力场变化、地壳三维形变与区域构造环境和强震活动的关系,进一步研究和探讨了区域重力场变化与区域三维地壳运动的时空分布特征及其机理。结果表明:1)测区内重力场变化与GPS观测反映的水平运动和水准观测反映的垂直运动在空间上关系密切,地壳形变总体表现为沿水平运动的方向重力增加,高原山地挤压隆升,地面重力减少;断陷盆地相对伸展下沉,地面重力增加,反映了新构造活动的继承性。2)地壳形变场变化与活动断裂密切相关,重力变化和垂直形变等值线走向总体上与呈NWW向的祁连-海原断裂走向基本一致,水平形变也在祁连-海原断裂附近产生明显的左旋走滑运动。3)强震易发生在具有显著重力变化的活动断裂带上,也易发生在沿活动性断裂的断块垂直差异运动强烈或兼有强走滑运动的地方。2016年门源震中附近区域地壳受挤压变形显著、面压缩率和重力剧烈变化的特征最为显著。2013年岷县漳县6.6级地震发生在重力变化高梯度带拐弯的地区,也是面压缩率变化过渡带和垂直形变过渡带地区。4)文中第一作者等曾基于该区地壳形变资料在岷县、门源地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点预测。基于上述认识,进而强调在研究区形成的一些地壳形变异常部位可能仍存在中长期强震/大震危险背景。     

河西地区重力变化与2013年门源MS5.1地震研究

基于2010年5月—2013年10月的6期在河西地区流动重力测量资料获得的重力场时空变化结果,分析该区近期重力场变化及与2013年门源MS5.1地震的关系。结果表明：河西地区重力场变化空间分布显示在活动断裂附近重力变化较大,沿祁连山北缘断裂、昌马—门源断裂及庄浪河断裂形成与断裂带走向基本一致的重力变化高梯度带,反映了断裂构造活动引起的重力局部异常变化特征。2013年门源MS5.1地震发生在重力变化的高梯度带附近。     

关中地区重力场及其时空动态演化特征

系统分析了关中地区1992～2004年流动重力测量资料，研究了重力场的时空动态演化特征。10多年来的重力场动态变化图象表明：重力场变化与活动断裂构造密切相关，重力场有规律的变化与区域应力-应变场微动态活动有关。区域重力场总的趋势变化为：关中南部秦岭山区重力负值变化，测区中部渭河断陷盆地至韩城一带重力正值变化，测区北部铜川-黄龙一带的渭北黄土塬重力负值变化。西安城区重力变化主要是过量开采地下水、含水系统压密所致。     

广西北流—广东化州5.2级地震前粤桂琼地区重力变化特征

收集了粤桂琼地区4个台站的连续重力观测资料和雷琼地区的流动重力观测资料,研究了广西北流—广东化州5.2级地震前粤桂琼地区重力变化特征。其中连续重力观测资料的分析从重力扰动和重力M2波潮汐因子变化两个方面进行;流动重力观测资料的分析从重力场差分动态和累积动态变化两个方面进行。连续重力观测资料的研究表明震前粤桂琼地区连续重力观测资料无异常现象;雷琼地区流动重力观测资料的研究结果表明,广西北流—广东化州5.2级地震前,震中附近地区存在重力场变化异常,异常持续时间约2年,异常范围约100 km,异常量级约50x10~(-8)m·s~(-2),地震发生于重力场变化的高梯度带上。     

广西北流Ms5.2地震区域重力场变化

利用广西及邻区2016—2019年流动重力观测资料,系统分析区域重力场变化及其与广西北流M_S5.2地震的关系。结果表明:①北流M_S5.2地震前,震区附近重力异常变化与主干断裂关系密切,反映沿控震断裂在2016—2019年间发生了引起地表重力变化效应的地壳变形和构造活动;②差分重力图像表明北流M_S5.2地震前震中附近的重力变化是一个"局部重力异常→重力反向变化→重力变化平缓后发震"过程;③近期重力场累积动态图像表明玉林—岑溪—苍梧一带为重力变化剧烈区域,有利于应力的高度积累而孕育地震。     

龙羊峡震群前后的地形变特征

以龙羊峡附近的流动重力监测资料和精密水准复测资料为基础，分析了1996年12月－1997年3月龙羊峡震群前后该地区的重力场和地壳垂直变化特征。分析认为：震前重力场变化异常，临震前形成重力变化密集带，地震发生在重力变化密集带上，震后重力变化密集带消失，重力场变化平衡，垂直形变平缓。     

邵武-河源断裂带中段重磁、垂直形变场特征及其与地震的关系

综合利用流动重磁和流动跨断层短水准复测资料, 分析了邵武-河源断裂带中段重磁场和地壳形变场的时空强变化特征.结果表明:地磁场的变化与监测区的地震活动有较好的对应关系,在震源区附近会出现重力场变化的异常梯度带;断裂两盘垂直形变受区域断裂控制,其差异性变化有指示局部地区孕震活动的作用.     

2020年伽师MS6.4地震重力与地壳形变综合分析

2020年1月19日新疆维吾尔自治区伽师县发生M_S6.4地震,此次地震为N倾逆冲兼少量走滑型地震,地震的发震构造是南天山柯坪塔格逆冲推覆体最南缘的柯坪断裂,伽师地震的震中位于喀什-伽师流动重力观测网和中国大陆构造环境监测网络GNSS观测网监测区域内。文中选取2015—2021年的流动重力和GNSS观测资料开展分析。采用绝对重力点约束流动重力数据,并进行全网经典平差计算,进而获得重力场变化图像;基于GNSS数据通过GAMIT/GLOBK软件解算获得研究区的运动速率,借助位移与应变的偏导关系获取水平视应变场分布图。之后,分别研究了孕震区的重力场和应变场的变化特征,并综合探讨了孕震区的重力场、 GNSS形变场特征与伽师M_S6.4地震孕震过程的关系。研究表明：1)一年时间尺度的重力场时变图像较好地反映了伽师M_S6.4地震附近区域重力场的系统演化过程,重力变化零等值线拐弯处及“四象限”特征可为地震预报提供有益参考。2)重力场累积变化反映出伽师M_S6.4地震前的重力场变化受到区域大断裂的控制,研究区一系列中强震...     

鲜水河断裂带的重力场变化特征

对鲜水河断裂带区域重力网10多年的观测资料进行了精细处理。在此基础上，构制出能展现异常变化特征的重力场空间分布图。分析认为：鲜水河断裂带和龙门山断裂对网区重力的时间变化有明显的控制作用；区域重力变化的空间分布存在较大的差异：东南段的变化大于西北段；尤其是康定一带，是现阶段地壳应力容易累积的危险地区。分析还表明，在巴塘、小金和丽江等地震前，重力场有明显的异常变化。     

2017年四川九寨沟MS7.0地震前区域重力场变化

利用南北地震带2014-2017年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场变化及其与2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震发生的关系.结果表明：①区域重力场异常变化与北西西向塔藏断裂和南北向岷江断裂带在空间上关系密切,反映了沿控震断裂在2013-2017年期间发生了引起地表重力变化效应的地壳变形和构造活动.②九寨沟地震前,测区内出现了大空间范围的区域性重力异常,而震源区附近产生了局部重力异常,沿塔藏断裂带形成了重力变化高梯度带,其中,甘肃玛曲、迭部、青海河南蒙古族自治县、四川若尔盖、九寨沟一带重力差异变化达100×10^-8m·s^-2以上;这些可能反映九寨沟地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用.③九寨沟地震震中位于重力差异运动剧烈的鞍部等值线附近,与断裂走向基本一致的重力变化高梯度带零值线上,这一观测事实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.     

川滇地区重力场动态变化及其强震危险含义

基于川滇地区2011—2014年的重力复测资料,系统分析了区域重力场时-空动态变化及其与2012年云南彝良MS5.7、2013年四川芦山MS7.0、2014年云南鲁甸MS6.5和四川康定MS6.3地震发生的关系.结合GPS、水准观测成果和区域地质构造动力环境,进一步研究了区域重力场变化的时空分布特征及其机理,讨论了近期区域重力场动态变化的强震危险含义.结果表明:1重力变化与川滇地区断裂构造活动存在密切空间联系,重力变化较好地反映了伴随活动断层的物质迁移和构造变形引起的地表重力变化效应.2重力资料对测区内2012年以来发生的4次MS5.7以上强震均有较好反映,地震前震中区及其附近观测到明显的区域性重力异常及重力变化高梯度带,可能是地震孕育过程中观测到的重力前兆信息.3区域重力场动态演化大体反映了青藏高原物质东流的动态效应,龙门山断裂带地壳受挤压隆起、面压缩率和重力上升变化的特征最为显著.4重力场的空间分布及其随时间变化与地壳垂直与水平运动及地质构造活动等观测结果有一定的对应关系,强震易发生在重力变化四象限分布中心地带或正、负异常区过渡的高梯度带上,研究区的一些重力异常部位仍存在中-长期大震危险背景.     

福建重力场演变特征与仙游M_L 5.2级地震研究

对福建地区2008—2017年的流动重力复测资料进行系统整理和分析,从重力场时空变化角度分析了福建地区重力场演变特征,并重点研究了2013年仙游M_L 5.2级地震前区域重力场累积变化和震中附近测点重力点值时序变化,探讨了重力场变化与地震的关系。研究发现:福建地区重力场变化显著,且呈现逐渐增强态势;仙游地震发生前,沙县—南日岛断裂两侧重力正、负高值异常变化,震中附近测点重力值存在转折异常。     

雅江6.0级地震前后的重力变化异常特征

对川西地区2000～2001年雅江—康定间6．0级地震前后的重力观测资料进行了处理，绘制了重力场变化等值线图和三维曲面图，从动态的观点研究了雅江地震前后重力场的图像变化特征。结果表明：①重力变化与构造环境变化有关，地震前重力场有明显的异常变化。②雅江地震前后重力场空间分布图较好地反映了鲜水河断裂带及北西向的理塘断裂和北东的玉龙西断裂构造活动弓l起的重力变化。③地震发生在重力异常下降区及高梯度带附近。     

2005-2008年北京地区典型重力变化跟踪与分析

自2006年起,北京地区一些流动重力测点测值在趋势变化的基础上加速变化,昌平和顺义等测点附近重力场非均匀性变化增强。以北京昌平重力观测点为中心增加2条重力剖面观测线,并进行3期观测,分析重力场演化特征,采用地下水重力效应经验公式、自由空气改正关系式,分别改正地下水位、地壳形变对重力典型变化点的影响。研究表明：重力变化是地下水位、地壳形变影响的结果,重力剖面观测区及附近重力变化比较平稳,变化均在误差范围内,排除该异常是地震前兆异常的可能。     

2011年新疆伽师M_S5.8地震重力场前兆异常特征

利用2011年8月11日新疆伽师MS5.8地震前喀什—伽师流动重力网2009年4月至2011年7月的重力复测数据,绘制区域重力场差分和累计动态变化图像。分析表明:(1)地震发生在断裂带重力变化正、负异常密集区的零等值线附近和重力场的反向恢复变化过程中;地震发生前一年出现"闭锁"的重力变化特征;(2)区域重力场差分变化反映出震前伽师—西克尔地区地壳物质运动信息;区域重力场的"平静—活跃"过程,反映出伽师—西克尔区域重力场短期局部构造运动;区域重力场累计动态变化反映出地壳运动的背景特征;(3)地震震前重力变化等值线平行于断层分布,临震时重力变化等值线近垂直于断层,是一个显著的重力特征。     

2017年九寨沟地震前重力场异常特征提取

2017年8月8日九寨沟发生7.0级地震,此次地震发生在塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂附近,震源机制为走滑型。重力场静态异常和动态异常变化可为研究深地壳结构性质提供重要的物理场信息。本文利用WGM计算的布格重力异常数据及实测流动重力数据进行小波多尺度分解,分离得到不同深度场源特征的地壳介质横向不均匀性。结果表明,WGM布格重力异常数据和实测重力数据的小波多尺度结果较为一致,通过对比分析发现,九寨沟地震发生在区域重力场的四象限分布中心位置,不同时空尺度的重力场变化对于深入认识潜在地震危险性趋势具有一定的科学意义。     

2014年山西平遥M_S4.1地震前后重力场变化特征分析

利用2012~2014年山西省绝对重力和流动重力观测资料,平差计算得到该时间段重力场变化值,分析区域重力场演化特征与2014年4月平遥MS4.1地震的关系。研究发现:(1)地震发生前研究区域出现了区域性的重力异常变化,在震中附近产生局部重力异常变化,形成了与活动断裂走向基本一致的重力变化高梯度带,这可能预示着与地震发生相关的构造运动或应力增强作用。(2)地震前后研究区重力场累积变化表现为应力场增强—持续增强—局部运动受阻超过临界值—能量突然释放,震后重力场变化恢复到平稳状态。     

华北中部重力场的动态变化及其强震危险含义

基于绝对和相对重力观测获得的区域重力场时、空动态变化,结合区域GPS测量资料与活动构造分析,本文研究了华北中部地区2009-2011年的重力场变化特征,讨论了该区域重力场动态变化的强震危险含义.结果主要表明:(1)华北中部的活动地块边界及部分重要活动断裂带两侧存在较大差异的重力场空间变化;其中,以山西断陷带北东段所在的晋冀蒙交界地区为中心,形成较大面积的重力负值变化区,且沿该区西北缘的NE向岱海-黄旗海断裂带以及东南缘的NNE向太行山山前断裂带附近分别形成重力变化的高梯度带,可能反映这些部位近年的构造或断裂活动显著.(2)不同时段的重力场差分动态演化图像可能反映了近年山西断陷带北东段(京西北盆-岭构造区)及其附近的重力场整体经历了"准均匀→非均匀→断陷带北段侧向显著变化→局部"硬化"的演化过程.(3)研究区重力场的时间累积变化图像可用"区域应力场增强→区域断裂与断块差异运动及变形增强→局部运动受阻"的过程进行解释.(4)研究区的一些重力异常部位存在中-长期强震危险背景.     

南天山—帕米尔地区近期重力场动态变化特征

利用2014—2016年南天山—帕米尔地区5期流动重力观测资料,分析该地区半年和一年尺度重力变化特征,探讨了地震孕育发生与重力场变化特征的关系。结果表明:南天山—帕米尔地区半年和一年尺度重力变化量分别为(10~20)×10~(-8)m·s~(-2)和(20~30)×10~(-8)m·s~(-2),重力场变化有明显的分区特征,塔里木盆地较多表现出重力正值变化,南天山和帕米尔地区正负值变化交替出现。重力场变化能较好地反映该地区地震孕育和发生过程,地震发生前,在震中附近地区的重力变化值出现上升的趋势。在孕震区及附近地区出现重力变化高梯度带,并伴随有重力变化零线,且地震多发生在重力变化正值集中区的零线附近。