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.     

GOCE卫星监测的中国区域重力异常

介绍了利用最新一代重力卫星GOCE(Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer)重力场模型数据计算重力异常的原理和方法,采用最新发布的GOCE重力场模型数据(2009年10月-2010年7月)计算了中国区域(70°～130°E,15°～55°N)的重力异常,为了进一步分析重力异常与区域地质构造及地震活动性的对应关系,将计算结果与中国区域地形、地震活动区域等资料进行了对比分析,结果表明利用GOCE重力场模型数据计算的重力异常能够较好的反映区域地质构造分布特征,而且强震震中通常位于重力异常变化剧烈的高梯度带上.     

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。     

新疆南天山地区重力场动态演化特征

通过分析南天山地区2005-2008年近8期流动重力测量资料,研究了重力场的时空动态演化特征,提取与地震活动有关的信息,并对重力场变化与构造活动及地震活动的关系进行了探讨.结果表明:重力场变化与构造环境变化有关;地震孕育发生阶段重力场出现一定范围的区域性重力异常;地震往往多发于重力场变化正负值交替的零线附近.     

中国西部盆地及周边地区区域重力场和地壳构造

根据中国西部盆地现有重力与地震资料以及新生代沉积层资料,给出了各盆地的深部重力异常场。应用重力数据结合地震资料反演计算了各盆地及其周边的地壳厚度分布。讨论并分析了各盆地重力场、地壳构造。指出了各盆地油气储集的远景地带和地区。     

2005～2009年喀什—伽师地区重力场变化与地震

分析了2005～2009年喀什—伽师地区10期流动重力测量资料,研究了重力场的时空动态演化特征,并提取与地震活动有关的信息,进一步探讨重力场变化与构造活动及地震活动的关系,结果表明:重力场变化与构造环境变化有关——地震孕育、发生阶段,其重力场出现一定范围的区域性重力异常.重力测量可以较好地反映由活动断层的物质迁移和构造...     

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。     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前后重力场动态变化

利用青藏高原东北缘2011-2013年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场动态变化及其与2013年7月22 H岷县漳县6.6级地震发生的关系.结果表明:1)测区内重力场异常变化与主要断裂带在空间上关系密切,反映沿主要断裂带(段)在2011-2013年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形.2)岷县漳县6.6级地震前,测区内先出现了较大空间范围的区域性重力异常,后在震源区附近产生了局部重力异常及重力变化高梯度带,其中,甘肃临夏与岷县一带重力差异变化达150×10 8ms-2以上;这些可能反映岷县漳县地震前,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)重力场1a尺度动态变化图像和差分动态演化图像均反映岷县漳县6.6级地震孕育过程的最后2a出现较显著的流动重力异常变化,地震发生在NE向重力变化高梯度带上、重力变化零值线附近和等值线的拐弯部位.4)基于流动重力异常变化在岷县漳县6.6级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点判定.     

几个中强地震前昆明重力场变化特征

本文利用昆明台重力固体潮观测资料,对云南省内几个中强地震前昆明重力场的变化特征进行了分析研究。研究表明,震前昆明重力场的变化有以下特征:1.震前重力场均有不同程度的反映和表现。2.重力场的各种异常均以减小为主。3,一般来说,重力场的异常随地震的强度加大、频度增高而变大。4.重力场的异常具有复杂性、多样性。文中对重力场的变化进行了初步的分析讨论。并对加强重力工作,做好分析预报提出了看法和认识。     

南祁连盆地重力异常特征及其地质意义

南祁连盆地具有丰富的油气资源,盆地内部坳陷边界、基底深度及内部构造控制着油气资源的分布.为落实南祁连盆地内部坳陷及构造分布,笔者充分利用多年来在研究区及周缘完成的各类勘探资料,以南祁连盆地的重力数据为主,结合相关资料,开展重力数据处理和综合反演解释,分析提取反映深大断裂的重力异常信息,并基于重力异常完成主要坳陷的密度界面深度反演和剖面2.5维反演,推断南祁连主要沉积盆地和坳陷的基底深度及起伏变化,进而综合讨论研究区主要坳陷的油气远景,为南祁连盆地油气资源战略调查和进一步勘探选区提供了依据.     

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。     

宁夏地区重力场变化与2012年永宁MS4.6地震

利用宁夏地区2011—2013年期间多期重力观测资料,采用中国地震局推广的LG-ADJ程序对观测资料进行平差处理,给出地震前后3年的区域重力场变化和点值变化图像。结合构造活动分析,对2012永宁4.6级地震前后宁夏地区重力异常变化进行研究。认为：2012年永宁地震前,测区重力场出现较好的中期前兆性变化图像,临震前短期异常突增,重力场在空间和量值上均出现大幅的上升变化,重力点值震前趋势下降-转折上升-加速上升-发震的变化,是非常值得关注的前兆异常。     

基于Slepian方法和地面重力观测确定时变重力场模型:以2011-2013年华北地区数据为例

时变重力场是研究地球系统内部物质运动和时空演化过程的有效途径.目前广泛使用的GRACE时变重力场模型受限于其空间分辨率(约400 km),难以探测较小空间尺度的重力变化.本文首次尝试利用Slepian局部谱分析方法和多期地面重力观测确定更高空间分辨率的时变重力场模型.Slepian方法通过构建研究区域内的正交基函数,将信号能量集中在研究区域内部,是构建球面局部重力场模型的理想方法.本文根据Slepian方法的特点给出了区域重力场建模及参数优化的步骤,以我国华北地区为例,基于2011-2013多期地面观测确定了区域时变重力场模型,并与同区域由Slepian方法和GRACE卫星数据确定的重力变化进行了对比分析.结果表明:(1)贝叶斯信息量准则可作为确定Slepian展开最佳截断数的有效手段;(2)基于研究区域内现有重复测点数据,能够恢复120阶时变重力场,空间分辨率(半波长)约150km;(3) 2011-2013年间研究区域内GRACE估计结果与120阶地面结果在时空分布的显著趋势上存在较好的对应,证明了本文利用Slepian方法和地面观测所得时变重力场模型的可靠性.本文研究结果可为区域重力场建模提供新的参考,也可为华北地区水资源变化监测、构造活动分析以及地震风险性评估等研究提供高分辨率的时变重力场模型支撑.     

重力观测地震预测应用研究

通过强震震例阐述了重力观测在地震预测中的作用,分析了强震震间期与同震及震后重力场变化特征、区域重力场变化及其与强震活动的关系。强震前区域重力场出现大范围的有序性变化,震源区附近产生与地震孕育发生有关的局部重力异常区,并沿区域主要发震构造断裂带出现显著的重力变化梯度带;强震一般发生在重力变化高梯度带转弯附近或重力变化四象限分布特征中心附近;重力场动态变化图像能够较清晰地反映强震孕育、发展、调整过程的重力变化信息,并基于震例提出了强震震前重力变化的“场-源-带”基本模式。最后,提出我国重力监测预报发展中仍存在的问题,并对利用重力监测资料开展地震预测预报研究进行了展望。     

辽宁地区近期重力场时空演变特征与中小地震震中分布

利用2008年以来辽宁地区流动重力网观测资料,探讨了该地区重力场时空演化特征与中小地震震中分布的关系,分析认为：（1）测区重力场出现高值异常现象,重力场异常时空动态变化与该区构造活动密切相关;（2）辽宁地区近年来所发生M3．0级以上中小地震震中分布多位于重力异常高值区。     

利用卫星重力数据研究印尼Bone盆地构造区划

印尼Bone盆地,位于印度尼西亚东部地区,油气潜力不容忽视.而油气资源储量与该区的构造演化有关,并受构造体系、岩浆活动等地质因素控制.因此,利用卫星重力资料研究印尼Bone盆地的构造区划,为进一步划分油气远景区提供地球物理依据.研究中利用布格重力异常归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)推断出Bone盆地控盆断裂4条,控坳断裂5条;利用最小曲率位场分离技术划分Bone盆地边界以及二级构造单元3个和三级构造单元10个;利用双界面模型重力场快速正反演算法,计算得到Bone盆地沉积层厚度分布图.研究表明,Bone盆地为NNW走向,呈现"东西分带、南北分块"的格局;NNW向断裂分布控制了盆地展布和内部构造单元分布,控制盆地东、西边界,并使得盆地呈现"东西分带"格局;NE向断裂分布控制盆地南、北边界,并使得盆地分布呈现"南北分块"的格局.通过进一步研究认为,东森康盆地为Bone盆地的一个坳陷(凹陷).     

2013年四川芦山Ms7.0地震前的重力变化

利用川西地区2010-2012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2013年4月20日四川芦山7.0级地震发生的关系.结果主要表明:①区域重力场异常变化与北东向龙门山断裂带南段和北北西向马尔康断裂带在空间上关系密切,反映沿该两断裂带(段)在2010-2012年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形.②芦山7.0级地震前,测区内出现了较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,沿龙门山断裂带南段形成了重力变化高梯度带,其中,宝兴、天全、康定、泸定、石棉一带重力差异变化达100×10^-8m·s^-2以上;这些可能反映芦山地震前,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重力场差分动态演化图像和重力场累积变化动态图像均反映芦山7.0级地震孕育过程的最后2~3年出现较显著的流动重力异常变化,可视为该地震的中期前兆信息;本文第一作者等也曾基于该流动重力异常变化在芦山7.0级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点预测.本文的例子再次证明流动重力观测能较好地捕捉到强震孕育发生过程中,特别是该过程最后阶段的重力异常变化信息.因此,区域流动重力场观测对未来强震的中-长期预测,尤其是在发震地点的判定上具有优势.     

徐闻地区综合地球物理勘探方法应用研究

徐闻地区位于北部湾盆地向雷州半岛的延伸部分,具有较好的油气勘探前景.2003年至今,江苏油田在徐闻地区先后开展了重力、大地电磁测深、二维地震和三维地震,以及钻探、VSP和试油测试等油气勘探工作.徐闻地区存在比较特殊的地表与地下地质条件.工区跨越半岛陆上和浅海水域,浅表层多套火成岩覆盖(出露),深层构造破碎、地震反射成像困难.因此,开展了具有针对性的综合地球物理方法(重力、大地电磁测深和地震)研究与勘探实践,克服了单一地球物理方法的局限性,获得了较好的数据资料,减少了多解性并为该地区的油气发现奠定基础.     

基于流动重力资料的平原地区深部构造解释

以河北省流动重力测点覆盖区域内邢台地区4条断裂为例,将卫星布格重力异常与实测布格重力异常进行对比,发现流动重力资料可更为详细地反映测点周围构造的空间分布特征,为精细刻画华北平原地区深部构造背景提供可靠资料。采用向上延拓方法,对实测布格重力异常进行处理,获得不同上延高度的布格重力异常图像,结合当地地震地质与构造资料进行分析,并对流动重力资料在构造解释上的应用前景进行展望,认为该方法可提高现有资料的利用价值,适合在流动重力测量地区推广。     

基于GRACE卫星和地表流动重力的汶川MS 8.0地震前重力时空变化

利用GRACE卫星重力场模型和地表流动重力观测资料,计算2008年汶川M_S 8.0地震发生前6年的重力变化,对卫星和流动重力段差结果与卫星重力反映的重力场动态变化特征进行研究,结果表明：①GRACE卫星重力段差受滤波半径影响显著,与地表流动重力观测结果相比,在重力变化数值上差异较大,在变化率上较为一致;②在汶川地震孕育阶段,川滇地区重力等值线呈“增大—减速增大—减小”的特征,震前2年形成近似垂直于龙门山断裂带的重力变化梯度带。