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.     

华北中部地区重力场时空动态演化特征

以2009—2013年获取的9期流动重力资料为基础,系统分析华北中部地区的重力测量资料,研究重力场的时空动态演化特征。资料显示华北中部地区重力异常变化十分剧烈,整个测区呈现大面积负值变化,在局部地区形成重力变化梯度带。重力场变化与断裂活动密切相关,近期出现的反向变化表明该地区地震危险性进一步加大,这对地震预报工作具有重要的现实意义。     

汶川地震前后青藏高原东北缘重力场动态变化研究

通过对青藏高原东北缘重力观测资料进行整体平差计算, 系统分析了该区重力场在汶川8.0级地震前后重力场的时空动态演化特征。 研究结果表明, 汶川地震的发生使青藏高原深部物质向北东运移, 且部分通道受鄂尔多斯陆块的阻隔, 青藏高原东北缘区域重力场出现大空间尺度的趋势性显著重力变化; 汶川地震后, 甘、 宁、 陕交界的六盘山断裂带与西秦岭北缘断裂带以及之间地区重力场出现显著的非均匀变化, 该地区受汶川大地震的影响显著。     

山东地区近期重力场动态变化特征

利用2009年以来的山东流动重力网复测数据,给出了区域重力场差分和累积动态变化图像及GPS站的重力值时间序列分析。结果表明:重力场动态变化图像大体反映出近期山东地壳物质运动状态,累积动态变化更能反映区域构造块体之间的运动与断裂构造作用。     

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.     

新疆南天山地区重力场动态变化特征研究

利用南天山地区2010~2013年间的10期流动重力观测资料,以相邻两期流动重力值作为单元,计算出监测区重力场变化量,分析了该地区重力场时空变化特征,探讨了地震孕育和发生与重力场变化的关系。结果表明:区域重力场总的变化趋势具有以巴楚、麦盖提为界西边重力场增强,东边重力场减弱的特征,区域内重力变化极值区多出现在南天山与西昆仑交汇区,重力场变化梯度也较大,塔里木盆地重力场变化梯度较小,比较稳定。     

华北强震时-空变化某些特点与近期强震活动趋势

本文利用华北丰富的震史资料,分析该区强震活动时-空变化某些特点。并以此为依据,对近期强震活动趋势作出判断。文章最后部分还对华北地区最近两个活动期的强震活动水平的巨大差异的可能原因,从构造和介质条件等方面作些初浅讨论     

鄂西三峡区域重力场特征及其地震构造意义

深大断裂的强烈活动不仅能造成深部地壳界面不连续(变异)和重力场的异常分布,同时在上部地壳有相应的显示。基于这一思路,本文利用重力资料计算反演了鄂西三峡地区地壳厚度分布、重力均衡状态,进而着重研究了地表线性断(破)裂系统和现代地壳运动特征(包括地震活动)。由此得出结论:三峡东部NNE向延伸的重力异常梯级带不是现代强烈活动的深部断裂(块)作用结果,即其深部似不存在孕育和发生强震的构造条件     

六盘山断裂带的地震构造特征与强震危险背景

集成活动构造与震源机制解、重新定位小震分布、历史与现今地震、GPS速度场等资料,综合分析了六盘山断裂带的构造动力学条件与变形方式、横剖面构造、历史强震破裂背景、GPS形变以及现代地震活动性,进而探讨了该断裂带的强震危险背景.结果表明：NNW向六盘山断裂带的运动与变形主要缘于青藏地块东北缘的向东水平挤出受到相对稳定的华北地块西缘（鄂尔多斯地块）阻挡而聚集的水平挤压作用;此外,海原和陇县-宝鸡两条NW向走滑断裂带的左旋运动在右阶区的局部会聚作用,也由六盘山断裂带的变形与运动来承受与转换.横剖面上,六盘山断裂带表现为向东推覆的大型逆冲构造带,主滑脱带位于~25 km深处,之下很可能存在分隔青藏与华北地块的超壳-岩石圈型深断裂带.沿六盘山断裂带中-南段以及更靠南东的陇县-宝鸡断裂带存在总长为120~140 km、至少最近~1400年未发生M ≥ 6½强震破裂的地震空区.地震空区内的断裂,GPS形变显示已有显著应变积累,地震活动上出现为小震稀疏或空缺的部位,以及低b值区,反映那里的断面业已闭锁,并已有高应力积累.因此,六盘山断裂带中-南段和陇县-宝鸡断裂带应是未来可能发生强震/大地震的两个危险地段,潜在地震的最大矩震级估值分别为M_W=7.3±和7.2±.

     

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.     

华北地区热均衡、重力均衡与深部构造

本文基于最新的全球重力场模型TopexV18.1数据,在区域背景尺度下,计算了华北地区的区域布格重力异常,并反演了Moho面分布特征;在此基础上结合区域地热流测量数据,讨论重力均衡和热均衡调整过程对现今地形的影响;最后,结合已有的速度结构模型和岩石圈热参数,对10个次级块体单元的热均衡特点开展了综合对比研究.研究结果表明:华北地区构造块体单元之间由于克拉通底部受到不同程度的破坏,不仅深部构造特征差异性明显,而且其构造热均衡特点也不尽相同.根据平均地震波速去掉重力均衡作用后恢复的高程-热流关系表明,均衡作用对于现今地形的改造作用十分显著,但根据该方法对燕山隆起和冀中坳陷两个块体的恢复效果不明显.     

Temporal and spatial variation characteristics of present stress field in the northern area of North China

From focal mechanism solutions of the earthquakes in the northern part of North China during the period of 2002～2006,the directions of principal stress axes in 4 stress sub-districts are analyzed using a grid test method.The characteristic of present crustal stress directions is discussed.Based on this result and on the focal mechanism solutions calculated for some events in the period of 1977～1998,in combination with some other study results,the temporal variation of present crustal stress directions in the northern part of North China is investigated.The re-sults confirm that the direction of crustal principal stress in some regions had somewhat rotated after the 1976 Tangshan M7.8 earthquake.The mean P axes of the focal mechanism solutions rotated clockwise not only in Tangshan sub-district,but also in Beijing and Xingtai sub-districts after the Tangshan earthquake.In Beijing and Xingtai sub-districts the orientations of principal stress axes in the period of 2002～2006 are consistent with that before the Tangshan earthquake,implying that the stress orientations has rotated back to the state before the Tang-shan earthquake in these two sub-districts.The directions of the mean P axes are nearly E-W in Tangshan sub-dis-trict since the M7.8 earthquake.The present stress field in the sub-district northwest to Beijing,or in the western part of the Zhangjiakou-Bohai fault zone,is relatively stable during the time period concerned in this study.Because of the limitation of data,this paper only states a possible variation of stress field in the northern part of North China in the recent decades.     

Active blocks and strong seismic activity in North China region

The active North China block consists of three second-order blocks: Ordos, North China Plain, and East Shandong-Huanghai Sea blocks. Two active tectonic zones, the Anyang-Heze- Linyi and Tangshan-Cixian zones, exist in the active North China Plain block and have separated the active block into 3 third-order active blocks, Taihangshan, Hebei-Shandong, and Henan-Huai blocks. The 3 third-order active blocks are characterized by their entire motion and are clearly different in their Cenozoic structures and deep structures. The active boundary tectonic zones between the third-order active blocks are less than those between the first- and second-order active blocks in their movement strength, extent, and seismic activity. The density of M ≥ 6 earthquakes in the boundary zones between active blocks is higher than that within the blocks by 9-22 times in the North China region, up to one order of magnitude on average. M ≥ 7 earthquakes occurred basically in the boundary zones between active blocks. The difference is not occasional, but reflects the nature of intraplate movement and the characteristics of strong seismic activity and is the powerful evidence for hypothesis of active blocks.     

The temporal-spatial evolutionary features of the seismic phases in the North China block and the greater North China

This paper has made a study of the relationship between the phases of seismic activities from 1966 to 1976 in the region of the North China Block and the temporal and spatial evolution of temperature anomalies from February 1960 to January 1979 of the greater North China. The main conclusions are: (1) The temperature variation from February 1960 (rise) to January 1977 (drop) and the temperature rises of September 1975 and February 1976 are connected with the beginning and conclusion of phases of seismic activity. (2) The relation between the time-duration and the extent of temperature anomaly and that between these two parameters and the energy released by an earthquake have high credibility. (3) If the time period of 16.5 years between February 1960 and July 28, 1976, the occurrence time of the the great Tangshan earthquake, is divided into 18 time intervals according to 0.618^N, the earthquakes in this phase of seismic activity and temperature rises fall just into the same intervals. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,15, 76–82, 1993.     

华北地区小震精定位及构造意义

收集了华北地区2001年10月-2009年9月发生在该区内的7 519次地震事件被166个数字化地震台站记录到的74181条P波和74465条S波到时资料,采用双差定位法对这些小震进行了重新定位,最终得到了5 511次小震的定位结果.结果表明,重新定位后的结果较好地改进了原定位的精度.从平面上来看,重新定位后的小震更加...     

Estimating Field Source Parameters of Gravity Change in North China Based on the Euler Deconvolution Method

Based on the absolute and relative gravity observations in North China from 2009 to 2014, spatial dynamic variations of the regional gravity field are obtained. We employed the Euler deconvolution method and the theoretical model to get the best estimates of parameters. Gravity field change caused by the depth and distribution in North China is calculated by back analysis. The results show the structural index that equals 1 is suitable for inversion of the gravity variation data. The inversion results indicate that the depths of anomaly field sources are spread over the Hetao fault. The research method of this paper can be used in the quantitative study on the field source and may shed new light on the interpretations of gravity change, and also provide quantitative basis for earthquake prediction index criterions based on the gravity change.     

中国大陆西部重力场变化与强震危险性关系

本文基于中国大陆西部流动重力测量获得的区域重力场变化数据, 尝试对其进行多种位场变换, 在一定空间尺度约束下定义了6种区域重力场变化指标量. 在此基础上, 以中国大陆2002年、 2005年和2008年等3期数据为研究对象, 计算并统计了中国大陆西部M_S≥6.0地震震中位置处震前重力场变化及各种导出参数值, 尝试初步构建以地震预报为目的的地震重力学科指标体系参数. 研究结果表明, 震前区域重力场变化与地震发生位置没有显著的统计关系, 但是重力场变化的垂直梯度和解析信号模量具有一定的地震预报意义, 适合作为地震前兆异常使用.      

中国及邻区卫星岩石圈磁场与近10年地震活动性

利用NGDC-720全球卫星岩石圈磁场模型给出的球谐系数,计算得到中国及邻区的岩石圈磁场分布;并与该地区活动块体及近10年（2003-2012年）MS 5．0以上地震活动性进行对比,发现岩石圈磁场同活动块体分布及地震活动性存在较为密切的对应关系。该相关性有望在未来地震研究和监测中发挥作用。