利用重力场研究东北地区断裂分布及构造分区

为了深入研究东北地区断裂分布及构造分区,利用全国1:2 500 000布格重力异常图,分析了泛东北地区(包括东北3省及内蒙古自治区的东北部分地区)的区域重力场特征.利用布格异常变化形态,并参考地质资料,在研究区内划分出岩石圈断裂14条,壳内断裂11条.根据大兴安岭和依兰-伊通两条明显的重力异常梯级带把研究区划分出兴安、松嫩以及张广才岭等三大重力异常区,在划分断裂和分析重力场特征的基础上进行了构造分区.其研究成果为认识和研究泛东北地区油气与矿产分布提供了重力场方面的依据.     

用窗口平均法进行重力异常划分的可行性

在进行重力异常解释时,根据测区重力地壳模型分析结果,为了分离出由不同深度的地质因素引起的重力异常,根据测区重力地壳模型分析结果,主要采用七种不同边长的正方形窗口平均法进行了重力场的划分试验。结果表明:使用不同边长的窗口平均法可以将布格重力异常分解为由深部场源引起的一级区域异常、中深部场源引起的二级区域异常及浅部场源引起的二级剩余异常等三部分,达到了分离布格重力异常的目的。在深部资料很少的青藏高原地区进行重力异常推断解释时,本文所示划分重力异常方法极具参考价值。     

利用布格重力资料研究太行山东南缘断裂构造特征

通过对豫北地区1∶20万布格重力异常数据进行小波多尺度变换,得到1~4阶小波细节所包含的重力异常信息,分析研究区内重力场源在横向和纵向上产生的异常特征,并结合地质构造环境对其成因进行解释。利用不同阶次小波变换结果,对太行山东南缘11条主要断裂及其空间分布特征进行分析解释,并推测各断裂的可能埋深。     

永登5.8级地震前后的重力场动态图像特征研究

对北祁连河西地区１９９２～１９９７年的重力资料进行了处理分析,从动态的观点研究了永登地震前后重力场的图像演化特征。结果表明：①重力场动态图像较清晰地反映了本区重力场由永登地震孕育的非均匀态（１９９２～１９９４）—发震（１９９４～１９９５）—震后恢复（１９９５～１９９７）的演化过程;②重力变化与构造环境有关;永登地震前后重力场动态图像较好地反映了永登地震孕育、发生过程中断层的控震和发震构造活动引起的重力变化;③重力变化与所处的区域布格重力异常背景场有关;④重力动态图像较清晰地反映了本区重力场在地震孕育、发生过程的重力“源兆”和“场兆”特征。     

EIGEN-GRACE02S重力场模型在地壳构造探测中的应用研究

分析了布格重力异常在地壳构造探测中的重要作用,以及目前地质和物探中常用的地面重力测量计算得到的布格重力异常的缺点,提出利用纯重力卫星数据计算得到的SST (satellite-to-satellite tracking)地球重力场模型来研究地质构造和资源探测,以重力场模型EIGEN-GRACE02S为例,分析了其优点和应用的可行性.针对原有"卫星重力异常"概念的缺陷,提出了"真卫星重力异常"和"假卫星重力异常的概念".     

全球地壳模型CRUST1.0在青藏高原东南部的重力检核

利用全球地壳模型CRUST1.0提供的地壳密度、厚度等分层信息,计算青藏高原东南部地壳各分层引起的重力异常,并累加获取总体布格重力异常,最后与利用全球重力场模型EGM2008获得的布格重力异常进行对比。结果表明,两种模型在大部分区域基本一致,布格重力异常变化在-600~20mGal之间,少数地区存在较大的差距,说明CRUST1.0模型的精度还有待提高。     

郯庐断裂带中南段重磁特征与深部构造

郯庐断裂带是中国东部地球物理场的分界线。它在磁场上呈现出一条NNE向线性正磁异常带,它的重力场特征表现为规模较大的布格重力异常梯度带。在断裂带的两侧,其区域磁场、区域重力场无论是场值大小,还是异常规模以及各异常的展布形态等诸方面都具有明显的区别。地球物理特征揭示郯庐断裂带深部构造,为研究重点矿产分布规律及地震灾害预报具有重要的实际意义。     

雪峰古陆地区深部地质构造探讨

笔者收集区内已有的深部物探成果，辅以野外（区域）地质资料，建立地质－地球物理模型，由布格重力异常曲线与其进行人机交互联合解释，探讨该地区深部地质构造．结果表明：①雪峰地区壳内存在古老异地块，残留古洋壳及隐伏古构造侵位岩脉群；②中新生代板内形变使该地区岩石圈发生缩短作用，在地壳浅部形成非对称扇形构造形变体．     

移去-恢复法校准重力异常场及其应用

对经典移去-恢复法进行改进,利用EGM2008地球重力场模型、地表重力/GPS联合观测数据和ASTER数字地形模型,提出考虑地形梯度特征的区域重力场校准算法,同时针对我国动态重力区域网布设情况,对重力场的校准区域范围进行更为合理的设定。通过与经典移去-恢复法在川西地区实际应用的比较发现,改进模型能够将川西地区重力场模型数据的标准差从65.09 mGal降至61.24 mGal,在结合地形梯度影响后,能够将标准差进一步降至59.31 mGal。采用国际重力局最新发布的283个重力数据对喜马拉雅东构造结及邻区的重力场进行校准,结果表明,布格重力异常和地形数据有很强的正相关,该区中东部存在明显的均衡重力异常低值区。     

关中地区重力场动态演化特征与地震活动分析

系统分析了陕西关中测区1983～2003年的流动重力观测资料,研究了重力场的时空动态演化特征,结 果表明:①地震孕育阶段,伴随异常点段增多,重力场在一定范围内出现区域性的重力负异常,地震往往发生在异 常区的边缘或重力异常梯度带上,震后逐渐回升;②重力场变化图像较好地反映了在区域应力场和震源应力场作 用下断层活动引起的重力效应;③关中重力场的转折变化受制于大区域应力场的影响和作用。     

顾及垂直形变速率影响的茅山地区重力场变化

利用CORS获得的垂直形变速率,对CG-5测得的重力变化进行布格梯度改正,绘制茅山断裂带周边真实的区域重力场,并分析其变化。选取茅山断裂带附近18个相对重力点进行同步GPS-RTK测量,将测量数据进行对比分析,并将GPS所测高程变化量作为重力值归算依据;以2014年重力值为基准,将2016～2017年3期重力测量值进行梯度变化修正,绘制重力场异常等值线图,并对茅山断裂带重力场异常变化进行研究。结果表明,将未进行高程修正前的重力场差分图与修正后的进行对比,其形态发生较大变化,高梯度区域和零值线方向均发生改变。该研究成果对依据差分变化趋势判定年度异常区具有重要意义。     

重力异常场云计算软件系统

针对重力异常场计算中存在的处理流程繁琐、参数和坐标系统不统一等问题,开发一种跨平台的重力异常场云计算软件系统OnGra。该软件按照区域重力调查规范和大比例尺重力勘查规范,设计、重构、集成现有重力异常场处理算法和自适应提取计算区域数字地形模型算法,可依据野外重力/GNSS观测,批量、自动计算自由空气异常、布格重力异常和均衡重力异常,也可依据卫星重力场模型,提取和计算特定区域的重力异常场。     

利用重力数据研究张家口地区深部断裂系统北大核心CSCD

通过向上延拓与重力场导数换算方法对EGM2008卫星布格重力数据进行计算,结合地震地质资料对张家口地区5条主要断裂的分布、构造单元变形特征、断层埋深等进行综合分析,获得断裂的部分属性与具体参数值。结果表明,使用卫星重力资料可对大范围区域内的断裂进行定性描述或粗略的定量分析,具有资料齐全、成本低等优势,对以后利用重力数据推断断层研究具有参考价值。     

2020年伽师MS6.4地震前后重力变化

基于2016年以来南疆相对重力和绝对重力观测资料,系统分析南疆区域重力场动态变化及其与2020-01-19伽师M_S6.4地震的关系。结果表明：1)区域重力场变化与区域构造关系密切,沿柯坪断裂形成多个局部重力异常区及重力变化高梯度带,反映出2016～2020年该断裂活动引起显著的地表重力场变化;2)与伽师地震孕育有关的重力场经历了“重力正异常区-四象限特征及沿柯坪断裂的重力高梯度带-反向变化发震”的演化过程;3)重力场累积变化和差分变化图像均反映出伽师地震前出现显著的重力异常变化,地震发生在重力变化梯度带、四象限中心和零等值线拐弯附近;4)重力场动态演化较好地反映出伽师M_S6.4地震孕育发生过程中出现的中期前兆现象,基于流动重力异常变化在伽师M_S6.4地震前进行一定程度的中期预测,尤其是强震地点判定。     

河西地区重力场及其动态演化特征

系统分析了河西地区1992～2001年流动重力测量资料，研究了重力场的时空动态演化特征。结果表明: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：震前震后重力变化所反映的构造活动含义不同；重力场变化与断裂活动密切相关，特别是跨断裂的重力变化能较好地反映断层活动特征；重力场变化与区域应力应变场微动态活动及地震活动有关。     

尼泊尔M8.1地震震前卫星重力场时变特征

利用多年GRACE卫星重力变化资料,给出尼泊尔及周缘地区的重力场时空变化,以探索2015-04-25尼泊尔M8.1地震震前重力变化特征;并基于球形位错理论,利用断层模型数据模拟同震重力场变化。研究表明,区域重力场变化以2008年为界存在明显的分时段特征,2003~2008年以重力增加为主,而2009~2014年以重力减少为主;且存在明显的分区性,区域重力场在尼泊尔地震震中四周呈正负相间分布;震前局部重力场变化在压缩区重力增加,拉张区重力减少,与理论同震重力变化结果一致。总结研究区域近年来M7.0以上地震震前重力变化特征发现,地震基本发生在重力变化高梯度带的过渡带及重力变化零值线附近。     

重力剖面反演莱阳南凹陷深度

莱阳南凹陷沉积中心位于山东省莱阳市南,在布格重力场上反映为西宽东窄近EW走向的重力低值闭合异常。垂直于异常走向,在布格重力异常中心及周围布设了五条重力剖面,以地层密度资料为基础,通过2.5D反演计算,大致查明了莱阳南凹陷的空间分布形态,并对其基底形态做了详细分析,计算结果表明中生界最大沉积厚度为4km左右。在其中一条剖面上布设可控源音频大地电磁测深测量工作,从岩层的电性角度出发推断了凹陷深度,二者结论基本一致。     

聊考断裂活动性综合分析研究

在了解聊考断裂带地质背景、历史地震状况、地质构造状况等资料的基础上,进行区域布格重力异常和鲁西地区航磁异常的研究分析,并将结果与浅层地震调查探测、土壤氡汞气联合测试结果对比分析,得出构造带隐伏断裂的存在并具有活动性。     

大地水准面起伏对重力归算的影响研究

针对目前重力探测中重力改正时常用的两个高程参考系统存在偏差这一事实,选取两个大地水准面起伏变化较大的剖面区域,分析大地水准面起伏对重力归算的影响。结果表明,剖面跨度和剖面大地水准面起伏梯度都会对布格重力异常产生影响,所以当重力探测区域大地水准面起伏差距较大时,大地水准面与参考椭球面之间的差异对重力归算的影响比较突出,在利用布格重力异常反演、解释地壳密度结构时,大地水准面起伏的影响必须考虑。     

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