大地奇异性结构与场源物理结构关系的探讨

讨论了重力场的大地奇异性条件及其在地固直角坐示系中的表达式。利用简化的球对称地球模型研究了大地奇异性结构与场源物理结构的关系,结果表明：只有扰动区域密底低于周围环境密度且优动场源密度与地球平均密度之比不小于扰动体埋深与半径之比的３次幂时,地球外部才存在奇异点;所有奇异 色成两个倒扣在地球上的旋转抛物面状曲面;对ＰＲＥＭ地球模型而言,内部密度扰动将不会产生外部奇异性。     

物理大地测量学与地球物理学结合中的有关问题评注

本文依据大地重力学反问题的有关研究，对重力场边界扰动量的本征含义进行分析，由此揭示出它们在逼近地球实际重力场源过程中所具有的物理意义及存在的不足。然后进一步论及正常场源的非物理性上，并对其解决途径进行了探讨，最后对大地得力学反问题研究中的物理核－－正交分解定理描述的场源量所具有的实际意义及其在地球物理反演中的具有的作用进行了分析和评注。     

川滇地区陆地流动重力测网场源分辨能力评估

陆地重力测量是研究地球内部物质运移和质量变化的重要手段,场源分辨能力是评估流动重力测网监测效能和由场及源应用研究的关键指标。本文以构造运动和地震活动活跃的川滇地区为例,在设定场源异常体参数下,通过Tesseroid网格模型建立不同分辨率的重力异常扰动模型检测板,并基于川滇地区陆地流动重力测网测点分布,对比反距离加权法、 Krigng插值法和最小二乘配置法对模型异常检测场的恢复效果。在此基础上,基于不同分辨率的模型检测板和模型抗噪分析结果,研究川滇地区陆地流动重力测网的空间分辨率和场源反演分辨能力,进而评估该地区重力测网的场源分辨能力,并对该地区2014至2017年测网实测数据开展应用研究。结果表明,最小二乘配置法对川滇地区重力场恢复效果最佳,川滇地区陆地流动重力测网大部分地区的空间分辨率优于0.75°×0.75°,部分地区可达0.25°×0.25°;在Ⅰ级活动地块边界带为0.50°×0.50°,在Ⅱ级活动地块边界带优于0.75°×0.75°;进一步根据活动地块边界和重力测点分布,对川滇地区分区开展陆地流动测网场源分辨能力评估。     

用地表重力能否推求地球内部的密度分布——对“统一引力场表示理论”的看法

“统一引力场表示理论”的作者指出,这是一种新的理论．该理论认为,扰动位能满足重调和方程,亦即异常（扰动）密度能够满足调和方程,这样就可以用边界上的值唯一确定地球内部异常密度的分布,从而用牛顿位公式统一了地球的内外引力场．究竟能否用边界上的结果将地球的内外部引力场进行统一,这种异常密度能否满足调和方程,“统论”所定义的内部密度是否与真实地球内部密度有关,本文对以上及有关问题提出了自己的看法．     

高温高压下矿物和岩石电导率的测量

地球及行星内部物质的电导率与温度有着密切的依赖关系.在实验室创造代表地球内部不同温度的物理及化学条件,可直接测量物质的电导率,矿物和岩石电导率的测量和研究可获得地球内部(地幔)物质传输过程的信息,这不仅提供对地球物理测量结果的解释,同时也提供了地球和行星内部温度分布     

重力学反问题中零外部位密度的研究

对重力学反问题研究中零外部位密度的数学性质及物理意义进行了系统研究和分析．首先从基本定义及条件的描述入手，推演出其数学表示和限制，由此揭示重力学反问题的非适定性形态，进而论及其与非零外部位密度之间的数学关系．由此证明对应于给定外部位的场源函数可以分解成零外部位密度与调和密度的直和．通过对其物理意义的讨论，为地球物理反演非零外部位场源及物理大地测量学构制等效场源提供理论依据．     

液核动力学扰动引起的地球形变

讨论了地球固体部分对液核动力学效应引发的核幔边界和内核边界上压力和引力扰动的形变响应．采用弹性-引力形变理论描述地幔和内核的形变，给出了内部负荷Love数的一般表达式．以初始参考地球模型为例，分别计算了在地球表面、核幔边界和内核边界上的内部负荷Love数．探讨了液核边界上压力和引力扰动导致的地球形变场的空间和频率分布特征．本文的结果可以为中短周期液核动力学理论模拟提供必要的边界条件．      

利用卫星重力数据计算地球内部密度异常

地球外部重力场是由地球内部物质分布决定的。本文利用ＲＡＰＰ８１１８０阶卫星重力位系数根据异常源埋深与重力位系数阶数的关系和重力场分离方法计算了经度为９０°Ｅ的地球密度异常剖面，得到了地球内部不同深度的密度异常结果，并初步作了地球物理解释．计算结果得到的深度为６５ｋｍ处的低密度异常带与地球模型的ＬＩＤ层和Ｃ层较为接近。     

我国实验岩石力学与构造物理学研究的若干新进展

简述了近年来我国学者在与地震学和地球内部物理学相关的实验岩石力学和构造物理学研究方面的进展．在此领域的进展主要体现在:大量实验以及数学模拟结果丰富了对岩石脆性破裂过程，特别是结构和介质非均匀条件下破裂过程的认识；在非均匀断层的摩擦行为与失稳成核方面取得了一些新结果，揭示了断层滑动行为的复杂性；在岩石脆塑性转换和塑性流变方面取得了一些新结果，特别是在下地壳和上地幔物质的流变性质方面取得了重要进展；在高温高压岩石物理方面取得了一批实验结果, 并应用于地球内部物质的组成和状态的研究．这些结果为深入理解地球内部物质的物理性质、变形机制及地震物理过程提供了有价值的参考资料.      

全球流体通道网

新近取得的深反射与全球地震层析成像资料,为地球内部结构和流体通道的研究提供了一些依据．通过研究这些地震资料,可以了解地球内部物质分布状态的几何模式．综合研究表明,地球内存在流体通道网,它连通地球外核、中幔圈、软流圈和岩石圈,是固体地球系统的重要组成部分．这种通道网络象“动脉”那样把地球外核中的流体和热量向外传送,但与热羽说不同的是,不见得有对应的“静脉”存在以保持地幔质量平衡．固体地球作为多层次多要素的巨型复杂系统,其动力学过程要用浑沌理论去解释．研究地球流体活动的轨迹和吸引子,将有助于深入了解地球活动的规律性．     

CHARACTERISTICS OF MULTI-SCALE GRAVITY FIELD VARIATION AND SEISMOGENIC MECHANISM ANALYSIS IN THE SOUTHEASTERN TIBETAN PLATEAU

As the most basic geophysical field, the earth gravity field has achieved wide attention, and its spatial anomaly characteristics and dynamic variation can provide important scientific basis for studying the internal structure and dynamics of the Earth. Based on the mobile gravity observation data of the southeastern Tibetan plateau from 2013 to 2016, the dynamic variation tendency and anomaly characteristics of the regional gravity field in different temporal resolutions are obtained before and after the Ludian and Jinggu earthquakes in the study area respectively. The method of wavelet multi-scale decomposition is used to analyze the relationships of gravity field variation with the earth movement, material density change, and strong earthquake preparation. The deep material variation, dynamic process and the mechanism of earthquake inoculation in the southeastern Tibetan plateau are further discussed. Results indicate that the gravity field variation in the source region before the Ludian and Jinggu earthquake respectively is characterized by obvious positive and negative anomalous transition zone and gradient zone that are consistent with the direction of fault tectonics, suggesting the strong crustal movement and mass migration during the earthquake incubation period. The result of wavelet multi-scale decomposition of the gravity field during the period from September 2013 to April 2014 shows that the gravity field variation at different depth and space scale in the crust and upper mantle of the southeastern Tibetan plateau is significantly correlated with seismic distribution and the location of active fault zone. This indicates that the earthquake inoculation in the study area is closely related to the fault movement and the distribution of material density in the crust and upper mantle, which may be affected by the complex deep dynamic process of the material migration in the crust and mantle. The characteristic that strong earthquakes always occur near positive and negative anomaly transition zones and gradient zones of gravity field change is preliminarily explained, based on the dynamic process of material migration in the crust and upper mantle of the southeastern Tibetan plateau. The research results of this paper have some reference value to the study on the earth movement and seismogenic mechanism.     

我国大地重力学和固体潮研究进展

地球重力学是研究重力场时空分布及其物理机制的一门学科．地球重力场的空间分布通常可用于三个方面：一是空间科学和大地测量学，主要是利用地表的重力观测对在其上测得的几何量加以归算，以及给出重力场的高空赋值以修正卫星和近地飞行器的轨道；二是反演地球内部结构，主要是三维密度的不均匀分布，并对诸如地慢对流等作约束；三是勘探在时间变化方面，最主要影响来自固体潮，当然还有许多内部力源导致动力学效应．本文着重对我国大地重力研究和固体潮研究的进展作一回顾．     

丽江7.0级地震过程的重力变化与小波分析

利用小波分析方法对云南西部地区的多期重力观测资料进行了计算,并将 计算前后的重力结果进行了对比分析,同时讨论了不同阶的小波分解结果的物理意 义及其与地震之间的对应关系．由对应于地壳浅层物质状态变化的一阶小波分解所 得结果显示,在地震前的１９９２～１９９３、１９９３～１９９４、１９９４～１９９５年等多期重力变化中 震源附近都有一定的异常,特别是１９９５～１９９６年的同震变化更加明显。而反映地球 深层物质状态变化的重力二、三阶小波的分解结果虽然对地震过程有一定的响应,但 不是特别明显,这与丽江７．０级地震发生在浅层（深约１０ ｋｍ）是一致的。     

由地面、卫星重力资料研究岩石层密度

地球内部物质密度的分布决定了地球表面及外空的重力场,不过在特定的条件下,也可以根据地面或外空的重力场推求地球内部异常密度的分布。本文在单层位理论的基础上,利用上述资料确定了我国大陆下面地球深部的异常密度,试用分离重力场长、短波长的方法,求出了地球外层-岩石层内异常密度的侧向分布,对此,还初步作了地球物理的解释,其结果与地震测深的较为一致。     

外空扰动引力场的传播特性

根据重力场的频谱理论,本文建立了重力异常阶方差的经验模型,并导出了外空扰动引力场与地面数据分辨率及其覆盖范围之间的关系,从理论上研究和揭示了各种地形类别下外空场的传播特性。为验证理论分析结果,还应用重力异常逐级余差方法,以实际资料计算并分析了外空扰动引力场的传播特性。结果表明,理论分析和实际计算得到的结论完全一致。     

中国中西部重力场谱分析

本文对中国中西部地区的12°×12°局部重力场进行了全面细致的谱分析.内容包括功率谱和协方差分析、阶方差模型拟合及累积阶方差根谱参数分析,其中累积阶方差根谱参数是本文首次建立的一项新的分析内容.经过谱分析,了解到许多关于中西部重力场的性质,例如该区域重力场的协方差、总能量、能量在各个频段的分布以及非各向同性情况等.     

强震前地下水活动引起的垂线变化

本文分析了引起强震前天文测时测纬异常现象的原因问题,认为这种异常主要是地下水活动引起垂线变化的结果.垂线变化包括重力场水平分量变化和垂直分量变化,前者可引起测时测纬异常.地下水活动的主要形式是垂直迁移,这种垂直迁移又沿着一定的水平方向传递.从测时测纬的异常形态和地下水的活动规律,可以分析出应力场变化的某些规律.地下水的这种活动,引起的重力场水平分量变化远远大于垂直分量的变化,两者的变化形式也很不同.      

CHARACTERISTICS OF SATELLITE GRAVITY FIELD AND SEISMOGENIC MECHANISM IN THE LONGMENSHAN FAULT ZONE

Longmenshan fault zone is a famous orogenic belt and seismic zone in the southeastern Tibetan plateau of China. The Wenchuan M_S8.0 earthquake on May 12, 2008 and the Ya'an M_S7.0 earthquake on April 20, 2013 occurred in the central-southern part of Longmenshan fault zone. Because of its complex geological structures, frequent earthquakes and special geographical locations, it has attracted the attention of many scholars around the world. Satellite gravity field has advantages in studying gravity field and gravity anomaly changes before and after earthquake. It covers wide range, can be updated regularly, without difficulty in terms of geographical restrictions, and is not affected by environmental factors such as weather, terrain and traffic. Therefore, the use of high-precision Earth satellite gravity field data inversion and interpretation of seismic phenomena has become a hot topic in earth science research. In order to understand satellite gravity field characteristics of the Longmenshan earthquake zone in the southeastern Tibetan plateau and its seismogenic mechanism of earthquake disasters, the satellite gravity data was used to present the terrain information of the study area. Then, by solving the regional gravity anomaly of the Moho surface, the crustal thickness of the study area was inverted, and the GPS velocity field data was used to detect the crustal deformation rate and direction of the study area. Combining the tectonic setting of the Longmenshan fault zone and the existing deep seismic sounding results of the previous researchers, the dynamic characteristics of the gravity time-varying field after the earthquake in the Longmenshan earthquake zone was analyzed and the mechanism of the earthquake was explored. The results show that the eastward flow of deep materials in the eastern Tibetan plateau is strongly blocked at the Longmenshan fault zone. The continuous collision and extrusion process result in a "deep drop zone" in the Moho surface, and the long-term stress effect is conducive to the formation of thrust-nappe and strike-slip structures. The Longmenshan earthquake zone was in the large-scale gradient zone of gravity change before the earthquake, the deep plastic fluid material transport velocity differed greatly, the fluid pressure was enhanced, and the rock mechanical strength in the seismic source region was weakened, which contributed to the intrusion of crustal fluid and the upwelling of the asthenosphere. As a result, the continuous accumulation of material and energy eventually led to continuous stress imbalance in the deep part and shear rupture of the deep weak structure, causing the occurrence of the thrust-nappe and strike-slip earthquake.     

内核地震波速各向异性的成因

地球内核是轴对称各向异性的,其对称轴与地球的极轴之间有１１°左右的夹角,本 文根据地球内核相对于外部地球有差异转动这一观测结果,利用晶体生长理论,对内核地震波 速度各向异性的成因进行了探讨．当从熔融状态结晶时,晶体的生长速度与晶体和熔融态之 间相对运动的线速度成正比涸此当固态内核在液态外核中生长时,沿赤道方向的生长速度比 两极方向快．在万有引力场的作用下内核始终保持近似球形,生长速度较快的赤道附近的物 质会向两极区域流动,形成轴对称的流变场。这一轴对称的流变场伴随着轴对称的应力场,使 得构成地球内核的ｈｃｐ型铁晶体的ｃ轴沿着内核自转轴的方向排列,导致观测到的地球内核地 震波速度各向异性。作为推论,内核相对于外部地球可能同时存在着进动和章动。