陕西重力测网起算基准稳定性分析

采用经典平差方法处理重力网数据时,判断起算基准是否稳定是一个关键性问题。本文在精细化处理陕西重力测网观测资料基础上,采用线性回归法,对1992—2011年陕西重力测网起算基准进行了稳定性分析。并以泾阳M_S 4.8地震为例,分析了重力起算基准稳定性对重力网计算的影响及线性回归方法的有效性,结果表明:(1)起算基准重力值随时间变化明显;(2)起算基准扰动影响改正后,地震前后重力场及跨断裂重力段差变化特征更加符合实际情况;(3)处理重力数据及分析重力场变化特征时,必须考虑起算基准稳定性的影响。     

基于重力和GPS的山西地区形变特征分析

利用山西地区多年来积累的流动重力和区域GPS资料,从段、线、面对山西地区(34°~41°N,110°~115°E)2009—2015年重力场动态变化特征进行精细处理和详细分析,同时将水平总梯度分析方法用于重力场动态变化的异常提取中,最后对比相同时间尺度的重力场和应力应变场获得近年来山西地区地壳形变精细变化特征。结果表明:重力水平总梯度具有比重力异常更高的灵敏度,两者的动态变化特征都显示出,在山西北部恒山断裂、六棱山断裂和口泉断裂附近的阳原—大同一带、南部中条山断裂的临汾—夏县一带和中东部太行山山前断裂的邯郸—安阳附近都存在着较为显著的异常变化;通过对比分析认为相同时间尺度的重力场和应变场有较好的对应关系,联合分析重力和应变场有助于对地壳形变和深部物质变化产生的孕震机理获得更深刻的认识。     

山西地区重力场变化与洪洞ML5.0地震

选取山西测网内2002年至2004年的重力复测资料,研究了2003年11月25日山西洪洞ML5.0地震前后该区重力场的变化特征,认为重力场变化与洪洞ML5.0地震有较好的对应关系,山西地震带上断陷盆地内的活动断裂蠕动和地壳内部质量迁移等因素的共同作用导致该区重力场发生变化,进而引起了该次地震的发生.     

2013年莱州M_S 4.6、2015年乳山M_S 4.6级地震前后重力场变化特征

利用山东测区2009—2015年的流动重力资料,采用绝对重力控制,相对重力联测的经典平差方法,给出了山东测区重力场动态变化图像,系统地分析了2013年11月23日莱州M_S4.6级、2015年5月22日乳山M_S4.6级地震前后重力场的空间变化和段差变化特点,并结合地质构造及机理探讨了重力变化特征与莱州地震、乳山地震之间的关系。结果表明:莱州M_S4.6级地震震区位于重力场差分变化零值线拐弯区域;乳山M_S4.6级地震震区位于重力场差分变化正异常的最大区域。另外,从跨断裂的段差变化可以看出,地震发震前后重力段差必然在断裂带两侧有一次明显的累积上升过程,且幅度较大,一般在转折下降时易发震。     

中国大陆重力场动态变化研究

利用国家重大科学工程"中国地壳运动观测网络"1998-2008年间绝对重力和相对重力的观测资料,初步获得了中国大陆起算基准统一的重力场及其动态变化.重力场变化既具有时空分布的不均匀性和重力变化分区现象,同时又具有与活动断裂构造密切相关和与地震孕育发展有着内在联系.中国大陆6.8级以上大震主要发生在重力场变化分布差异较为剧烈的地区(重力变化≥90×10^-8m·s^-2)和重力变化发生转折的时段.     

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。     

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.     

六盘山和西秦岭北缘断裂周边的重力变化

<正>为研究断裂活动与重力变化的关系,对甘宁陕交界地区2005—2013年的相对重力资料进行了相同基准的拟稳平差处理,剔除干扰因素,提取可靠的重力异常信息,给出了六盘山和西秦岭北缘断裂周边地区2011年5月至2014年5月较长时间尺度的的重力场动态变化图像(图1);对研究区域内断裂两侧稳固的点群进行重力点值时序变化进行研究,研究断裂两侧的重力差异变化特征,结果表明:六盘山断裂周边的     

新疆天山中部重力场时空变化特征研究

利用1987～2011年新疆地区的流动重力资料,对多期数据进行统一起算基准平差计算,绘制出新疆天山中部地区区域测段段差时序变化图、测线重力变化剖面图以及乌鲁木齐地区的重力场变化等值线图,并结合地震地质构造背景,分析新疆天山中部重力场变化特征.研究结果显示:独山子、宁家河测区重力变化较大,异常变化比较明显;乌鲁木齐地区相对稳定,空间分布比较集中,重力场正负变化区交替出现,重力场变化不大,能量正处于积累的过程.     

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。     

STUDY ON DYNAMIC CHANGE OF GRAVITY FIELD IN XIANSHUIHE FAULT ZONE AND THEIR RELATION TO THE OCCURRENCE OF MS ≥ 5.0 EARTHQUAKES

Xianshuihe Fault, a main strong earthquake activity belt in southwest China, begins from Ganzi in the northwest, passes through Luhuo, Daofu, and Kangding, and then extents along the Dadu River valley. The fault is divided into two parts at Shimian, one part turns to south and converses to Anninghe Fault extending further to south, the other part, continuing to extend to southeast, cutting through Xiaoxiangling and then changing to Daliangshan Faults in the north of the Yuexi Basin, has the length of about 400km. Since 1700AD, there have happened 22 earthquakes larger than magnitude 6.0 and 8 earthquakes larger than magnitude 7.0. In this paper, we systematically collated and computed the gravity repetition measurement data along the Xianshuihe fault zone since 1988, and by referring to the anomaly index of gravity field of the predecessor achievements, analyzed the spatial-temporal variation of the regional gravity field and the relation to the occurrence of ≥ M_S5.0 earthquakes. The mechanism of the regional gravity changes is further studied, and also the implication of strong earthquake risk because of the dynamic variation of gravity field in the near future is discussed.The results show that:1)The mobile gravity observation has the ability to detect crustal activity and M_S ≥ 5.0 earthquake events. 2)There is definite correspondence between interannual gravitational field change and the 8 earthquakes among the 13 M_S ≥ 5.0 earthquakes occurring in the surveying area since 1988, which can be determined according to the change of interannual gravitational field. Three M ≥ 6.0 earthquakes occurred 3~4 years after the abnormal image was developed, 4 earthquakes that occurred in the region of no data available were not determined. 3)A significant feature of the spatial-temporal variation of the regional gravity is a north-south run-through image before 2004, and characterized by the alternatively positive or negative variation in different year, the earthquakes of M_S ≥ 5.0 occurring in this period were not distributed along the fault. Gravity variation magnitude indicates that there were two similar crustal material movement waves before 2004, corresponding to the course of earthquake space-time distribution from strong to weak in the study area. After 2010, the variation image shows that the local positive and negative zones are concurrent within a year, different from the image before 2004, and earthquakes of M_S ≥ 5.0 basically occurred on the fault. It is believed that the variation of gravity field since 1988 and the seismic distribution fit with the geodynamic mode of strong and weak stages of the northeast motion of Indian plate. According to the conclusion we can try to optimize gravity anomaly index. After the Kangding earthquake in 2014, the north segment of Moxi Fault was still subject to negative high value changes till 2017 and then the gravity variation was further developed to a four quadrant distribution image. Based on the analysis of this paper and the previous variation trend of gravity field, we believe that the north segment of Moxi Fault has the background of medium-long term, strong or large earthquake risk.     

秦岭造山带与沉积盆地和结晶基底地震波场及动力学响应

秦岭-大别造山带横贯中国大陆中部,并将我国东部分为南北两部;即华北克拉通和扬子克拉通.在南、北相向运动力系驱动下构成了一个极为复杂的复合、叠加构造带、成矿带和地震活动带.同时导致了该地域异常变化的沉积建造和强烈起伏的结晶基底.然而对它们形成的地球物理边界场响应,岩相和结构的异常变化尚不清晰,特别对盆山之间的耦合响应更缺乏深层动力过程的理解.为此本文通过该区榆林-铜川-涪陵长1000 km剖面的地震探测和研究结果提出：（1）沉积建造厚度变化为4~10 km,结晶基底起伏强烈,幅度可达4~6 km;（2）一系列基底断裂将该区切割为南鄂尔多斯盆地和秦岭北缘前陆盆地、秦岭-大巴造山带和南缘前陆盆地与东北四川盆地,其中前陆盆地为秦岭北渭河盆地和秦岭南通江-万源盆地;（3）秦岭造山带是北部华北克拉通向南推挤、南部扬子克拉通向北推挤下隆升的陆内山体,并构筑了其南、北前陆盆地;（4）秦岭造山带的南、北边界并非是一条边界断层,而应是包括前陆盆地在内的组合界带;（5）秦岭与大巴弧形山系源于同一深部结晶基底,即同根生.这一系列的新认识对深化理解秦岭-大巴造山带形成的深层动力过程和演化机理及厘定扬子克拉通的真实北界具有极为重要的意义.     

Two-Dimensional Geothermal Modelling Along the Central Pontides Magmatic Arc: Implications for the Geodynamic Evolution of Northern Turkey

The Pontides, which can be divided tectonically into three main segments as Eastern, Central, and Western Pontides, is one of the most complex geodynamic settings within the Alpine belt. The Central Pontides, where the Eastern and Western Pontides met and formed a tectonic knot, represent an amalgamated tectonic mosaic consisting of remnants of oceanic, continental, and island arc segments. Subduction polarity, which is responsible for the formation of the Pontides, is still under debate because of limited geological, geophysical, and geochemical data. Two-dimensional (2-D) thermal modelling studies along the Central Pontides magmatic arc (Northern Turkey), Sakarya and Kırşehir continents are investigated in order to delineate the crustal thermal structure and subduction polarity. The obtained numerical results indicate that arc and back-arc regions are hot because of the cooling effects of a subducting plate. Moho temperatures in the investigated region are found between 992°C in the south (back-arc) and 415°C in the north (arc). Moreover, mantle heat flow values vary from 57.2 mWm⁻² in the south (back-arc) to 34.7 mWm⁻² in the north (arc). It is shown from this study that the Eurasia plate had moved from north to south under the Anatolia plate along the south Black Sea coast.     

南海北部白云凹陷深水油气区的重-震数据处理与分析

白云凹陷位于南海北部陆缘深水地带,是我国深水油气资源勘探的重要地区。开展重-震成像研究,是分析该区烃源岩分布特征、大型构造圈闭、成藏层系与储层条件的重要方法。本文通过重力异常、地震Vs波速结构模型及地震勘探剖面分析,获得研究区自由空间重力异常、布格重力异常、水平和垂向梯度、密度反演图像、Vs波速度结构图像以及高分辨率地震勘探剖面图像。重力图像揭示:白云凹陷中心的强负值异常图像与较厚沉积和基底起伏有关;凹陷东侧相对高正值局部重力圈闭与中生代残余地层有关;凹陷北侧条带状正异常则与陆坡向洋盆过渡时基底下凹有关。白云凹陷的主凹陷和南凹陷存在明显的层状负剩余密度或相对低密度区,是有利的含油气层位。地震图像揭示:白云凹陷由北向南存在明显的细颈化带、外缘隆起带、洋陆过渡带等结构。在陆缘地壳强烈伸展薄化期间,白云凹陷形成大型三角洲-湖相烃源岩沉积环境的凹陷结构,沉积物源主体来自北侧。随着地壳强烈减薄的细颈化,凹陷出现明显的台阶式沉陷,导致陆架坡折带由南向北迁移,形成陆架边缘三角洲、深水重力流水道和深水扇等有利的储层。高分辨率地震资料获取的地震勘探剖面图像上,可以识别出许多浅层气运移通道,表明白云凹陷丰富的中、浅层气大多来源于深部地层。      

中国西部及邻区活动地块边界带现代构造应力场

利用哈佛全球矩心矩张量解数据和许忠淮认为1920mdash;1999年可靠的中国大陆震源机制解数据, 反演了中国西部及邻区活动地块边界带上现代构造应力场．通过对FMSI反演程序多次的输入和检验, 得到了边界带上的应力场．边界带上最大主压应力sigma;1轴绝大多数近水平. 在90deg;E以西的中国西部大陆及邻区, sigma;1轴水平方向基本上为近SN向;在青藏高原的东北部, sigma;1轴水平方向基本上为近NE向;在青藏高原的东南部, sigma;1轴水平方向绕喜马拉雅构造东端顺时针方向旋转．最小主压应力sigma;3轴倾角呈两极分布,西域地块区内活动地块边界带和青藏地块区内东北缘部分段sigma;3轴倾角较陡, 而青藏地块区内sigma;3轴倾角近水平, 所以西域地块区和青藏地块区内东北部相对于其它大部分青藏地块区, 有更多的逆冲地震．应力场在同一个边界带具有非均匀性. 北天山带、南天山带、西秦岭mdash;德令哈带、岷山mdash;龙门山带和安宁河mdash;小江带的非均匀性相对要小一些, 西昆仑带、海原mdash;祁连带、东昆仑带、玛尼mdash;玉树带、澜沧江带和滇西西边界带的非均匀性相对要大, 而喀喇昆仑mdash;嘉黎带和喜马拉雅带的非均匀性最显著．由于震源机制解数据的限制, 本文给出的是边界带上部分段的应力场．      

云南鲁甸MS6.5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19 μGal,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.     

六盘山东麓断裂断层泥的组构特征及其意义

本文采用宏观与微观相结合的方法 ,研究六盘山东麓断裂的滑动方式。结果表明 :(1)根据断层泥组构特征 ,六盘山东麓断裂可划分为北、中、南 3段 ,这与前人宏观分段结果相一致 ;(2 )北段断层泥局部强烈变形 ,发育牵引褶皱 ,吕德剪切角 (R1)介于 11°～ 2 6° ,以及伊利石无明显的优选方位组构 ,表明该段断层活动是以粘滑为主的左旋走滑运动 ;(3)中、南段断层泥普遍变形 ,吕德剪切角 (R1)一般小于 11° ,P叶理、带状褶皱和肠状构造发育 ,以及伊利石复杂的优选方位组构 ,显示该断层的活动是以蠕滑为主的多期逆冲滑动     

用远震接收函数研究山西地区地壳厚度变化：“晋中坡折带”及其地质意义探讨

利用山西数字地震台网中心6年的远震数据计算接收函数并进行H-k搜索,以获得台站下方的地壳厚度.结果表明, 山西地区在平遥盆地北缘的文水-晋中一线,地壳厚度存在北厚南薄差异变化的坡折带,称之为“晋中坡折带”.该带呈NEE向延伸,其南部地区地壳厚度37~40 km,北部地区厚41~45 km.本文分析认为,该坡折带代表早前寒武纪基底构造,是华北克拉通内部的重要构造边界.山西地区基底构造保存完好,地壳厚度未明显减薄.     

红河断裂带大型右旋走滑运动与伴生构造地貌变形

调查研究表明,自中新世以来,红河断裂大规模右旋走滑运动及其伴生构造变形有如下一些主要特征在几何结构上,可将整个红河断裂系分为北、中、南3个变形区。北区东侧为滇西北伸展裂陷区,以轴向NNW,NNE和近SN向3组上新世以来的裂陷型断盆为特征,北段西侧为兰坪—云龙古近纪、新近纪压缩变形区;中段变形以右旋剪切走滑运动为特征,南部断裂东侧有滇东中新世以来的压缩变形,西侧为藤条河中新世拉伸断陷区。上述变形特征反映在构造地貌上为北部盆岭构造、中段线性断谷断盆构造及南部压(张)性盆地变形,其中苍山—洱海一带断裂两侧主夷平面的巨大落差是红河断裂上新世以来断陷正断作用的显著代表。在时空演化上,从古近纪经中新世至上新世,断裂主体活动部位在南段,并呈由南向北的“撕裂”格局,上新世以后至第四纪,尤其是晚第四纪以来,主体活动部位已转移至北段,表现为由N向SE的滑移伸展变形;变形区的范围大小和变形幅度表明红河断裂的东盘地块始终是作为地块相对运动的主动盘