基于重力测点和段差变化的前郭5.8级震群研究与三维反演

利用东北地区近几年流动重力观测数据,分析前郭5.8级震群周边重力点值的时序变化特征,并基于重力段差变化对东北地区整体和局部重力变化引入能够反映异常显著性程度的指标量G和C值,最后对前郭5.8级震群前的重力场动态变化作三维密度反演。结果表明：1）前郭5.8级震群发震构造两侧的局部重力变化具有较明显的差异性,其变化趋势可作为识别构造活化或解耦运动的标志;2）显著性指标量G和C值能够为地震重力前兆的定量描述提供新思路;3）震前重力变化的反演结果显示地震发生在质量运移的过渡区域,垂向反演结果对本次地震的震源深度有一定的揭示意义。     

江苏常州4.2级地震前的重力变化

利用江苏地区2019~2021年流动重力观测资料,分析江苏省常州市4.2级地震前不同时间尺度下的重力场变化。结果表明：1）0.5 a尺度重力场变化图像较好地反映了此次地震下降-转折上升-持续上升-反向变化及零值线附近发震的演化过程;2）常州4.2级地震前0.5 a和1 a尺度下的重力场均显示,地震发生在重力变化零值线附近。     

河北唐山丰南4.5级地震前重力变化

利用首都圈地区2017~2019年流动重力观测资料,分析2019-12-05河北唐山丰南4.5级地震前不同时间尺度的重力场变化。结果表明：1）0.5 a尺度重力场变化图像可较好地反映此次地震“震前1 a重力场持续出现上升（正）变化-震前局部反向（负）变化-在重力变化梯度带零等值线附近发震”的演化过程;2）震前0.5 a、1 a和2 a尺度重力场均显示,地震发生在重力变化零等值线附近;3）地震前观测到的重力变化可能由深部热物质上涌引起。     

2010年玉树Ms7.1地震前的重力变化

利用中国地壳运动观测网络1998—2008年绝对重力和相对重力观测资料,获得了玉树地震区域重力场及其动态变化,从动态的观点研究了2010年4月14日玉树Ms7.1地震前区域重力场演化特征及其与地震活动的关系。结果表明：1)重力变化与甘孜 玉树断裂构造活动存在密切的空间联系,重力测量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)区域重力场动态图像较完整地反映了2010年4月14日玉树7.1级地震孕育、发生过程中出现的流动重力观测得到的异常前兆信息;3)玉树震中附近重力点值时序变化累积量超过80× 10^-8 ms-2,较好地反映了玉树地震前重力测点随时间的剧烈波动性上升变化。     

台湾海峡西岸重力场变化梯度场图像分析

讨论了应用曲面拟合技术和利用离散的重力观测点的重力变化对特定研究区的重力场变化进行数值模拟以获取该区重力变化空间梯度场图像的具体方法;并应用该方法获得了2004年3月福建安溪3.6级地震前的重力变化空间梯度场图像,发现空间梯度场图像能清晰地反映出地震前重力场群体性变化的差异性;利用此方法对2005年6月~2006年3月间台湾海峡西岸重力场变化进行数值模拟,获得其空间梯度场图像。     

2017~2018年山东长岛震群双差波速比特征分析

通过限定震群集中区范围,剔除同一台站记录的震中位置相近且具有相同路径的地震波,使用双差波速比两次差分的方法,对2017~2018年长岛地区发生的2个震群的波速比值开展特征分析。通过对震相数据敏感性分析得出,双差波速比方法对Pg波到时较为敏感,资料处理时需要将Pg、Sg波震相误差分别控制在0.02 s和0.20 s以内。最终分析结果显示,长岛震群波速比值在1.69~1.78范围内波动,波速比变化与震群活动过程密切相关;震群几次较大余震发生前,波速比呈现低值状态;主震和余震的波速比变化存在差异,可能反映二者发震机理有所不同。     

不同区域地震前重力变化与垂直形变关系的差异性及其可能机制

为了探讨不同区域地震前重力变化及其与地壳垂直形变关系差异性的可能机制，本文首先研究了地震前膨胀体在不同应力状态下四种性质不同的徽裂隙所引起的重力变化及其与垂直位移的关系，给出了相应的一些数值结果。分析了震源体处在不同力学和构造环境下，重力变化可能存在的差异以及唐山地震前重力变化的可能机制。研究结果表明，不同区域地震前重力变化与垂直位移关系的差异的一种可能机制是由于震源体所处的力学和构造环境不同，造成膨胀体内微裂隙破裂方式不同所引起；唐山地震前重力变化则可能是震前在震源区内丛集了大量垂直向张性微裂隙以及深部物质迁移至微裂隙中。     

寻乌及邻区震源机制和视应力特征

利用寻乌及邻区2009年以来的地震波形资料,采用Snoke方法反演19次ML2.5以上地震的震源机制,计算89次ML1.5以上地震的视应力。结果显示,寻乌及邻区的走滑型地震占绝对优势,震源机制解P轴优势方向分布在310°~320°和110°~130°之间,倾角绝大多数在40°以内,与该区以NWW-SEE向水平挤压为特征的构造应力场吻合;寻乌震群集中区内8次ML2.5以上地震的震源机制结果一致性较好。寻乌及邻区视应力与震级呈正相关,2017-11-06寻乌ML3.8震群前的差视应力值出现高值波动。     

新疆地区重力变化与伽师6.8级地震

分析了新疆地区1998～2002年重力变化，研究了重力变化与伽师6．8级地震活动的关系，认为：重力场动态图像对伽师6．8级地震有较好的反映，重力测量可以较好地反映活动断层的物质迁移和构造形变引起的地表重力变化。     

关中地区地壳形变综合分析与研究

利用关中地区1971~1996年垂直水准资料、1993~2005年流动重力测量资料和1999~2004年GPS观测资料,研究了关中地区地壳形变场的时空变化特征。结果表明:1)研究区地壳形变场变化与活动断裂构造密切相关,临潼-长安断裂是近期非常活跃的断裂;2)地壳形变总体表现为渭河断陷盆地沉降、重力增加,秦岭山区隆起、重力减少;3)垂直形变、水平运动和重力场变化有较好的一致性,显示出该地区现今构造活动的继承性及东、西部地壳运动存在一定的差异;4)西安地区由于过量开采地下水,引起地层压密效应,造成地面急剧下沉与重力值急剧增加。     

利用EOF分析方法研究康定MS6.3地震前后重力时空分布异常特征

对康定MS6.3地震前后的流动重力观测数据采用正交经验函数(EOF)分析方法进行处理,分析主要模式与资料时段的MS5.0以上地震震中位置的关系,探讨主要模式代表的物理含义。结果表明,川滇地区7期累积重力观测资料中大于200 μGal的数据是偶然误差的概率大于95%。第二模式规格向量和累积重力变化均具有相似的分区特征,2013~2014年6次MS6.0以上地震和第二模式规格向量正负转换带有超过83.3%的对应率,具备重力长期变化模式。第一模式地震前后规格值序列明显的同震信号、空间相似的4象限分布以及2014年4次MS6.0以上地震和第二模式规格向量正负转换带100%的对应率表明,该模式代表重力短期变化模式。康定MS6.3地震前第一模式包含4象限特点,震中位置规格值不断增大,且地震前后变化从负转为正。     

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长白山火山区现今地壳运动特征及动力学环境分析

通过对日本3·11大震前后GEONET观测站位移时间序列以及中国东北三维形变特征进行分析,结合地震及大地电磁研究成果,探讨中国东北长白山火山区现今地壳运动特征及动力学环境。结果表明,奥羽山脉是日本东北地壳运动的分界带。3·11地震后,两侧点位以东向运动为主,大震对中国东北形变的影响还未结束。受板块俯冲及壳幔岩浆运动的影响,长白山火山区现今地壳变形及地震的发生与区域应力变化及岩浆活动有关。     

现今中国东北地区地球动力学环境

中国东北地区地震构造以盆地群及控制盆地群的北东向断裂为主要特征,其中松辽盆地及控制该盆地的北东向断裂最具代表性,该盆地也是区域地震活动最强烈的地区。日本大地震后对中国东北地区主要活动断裂触发的库仑破裂应力中,北东向展布的大多增加,从西北至东南、从西南至东北具有逐渐增加的特点;北西向展布以及近东西向展布的大多减小,且从西至东、从西北至东南的减小值逐渐增大。日本大地震改变了中国东北地区与日本本岛的基本运动趋势,日本大地震的发生使中国东北地区由原来的挤压状态改变为拉张状态。在2002~2018年、2006~2018年2个时段的运动趋势中,日本大地震对中国东北地区的影响仍非常显著,现今中国东北地区的地球动力学环境仍将处于日本大地震的影响之中,对较为规律的中国东北地区浅源地震和深源地震的韵律性特征将产生一定影响。1999年开始的第5活动期已经结束,或将进入第6活动期前的间歇平静期,或仍将持续一段时间,还需时间的验证。     

太康MS4.6级地震与重力场演化特征探讨

通过精细处理华北南部2009~2012年流动重力观测数据,结合地震测深剖面,分析太康两次地震前后的重力场演化特征及其与断裂活动、地震构造的关系。结果表明,太康地震前,在重力场差分动态图像上表现出四象限特征,是许昌-太康断裂走滑型发震的前兆,重力场的正负异常区对应震源机制解的压缩区和拉张区。段差和点值时序变化图表明,应变累积主要集中在许昌-太康断裂的西段和震中附近,断裂又位于地壳内低速体的上方,两者为太康地震的孕育和发震提供了条件。     

2015-04-15阿拉善左旗5.8级地震前后构造应力场研究

采用振幅比方法计算2000~2018年鄂尔多斯块体西北缘ML2.5~5.0地震的震源机制解,对震源机制解各参数进行归一频度统计发现,应力轴的优势取向与该区构造应力场方向基本一致。利用自助线性反演方法,分3个时段分别反演巴彦浩特盆地和河套地震带的应力场方向,结果发现,2015-04-15阿拉善左旗5.8级地震前5 a巴彦浩特盆地应力场方向发生较大偏转,并与相邻的河套地震带的应力场方向形成一定角度的夹角,反演得到的主压应力场方向与本次地震的P轴方向一致,显示该地震受控于区域应力场;震后,巴彦浩特盆地主压应力场方向呈继承性发展,河套地震带的应力场受到影响,其主压应力场方向发生偏转,并与前者的应力场方向趋于一致。     

利用球谐分析方法研究2017年九寨沟MS7.0地震前重力场变化

推导地表重力变化数据球谐展开计算公式,并根据该方法分析2017年九寨沟M_S7.0地震前震源周边区域重力场动态演化特征。结果表明：1） 2015-04～2017-04九寨沟地震震源周边区域重力场动态变化明显。2015-10～2016-04、2016-04～10和2016-10～2017-04这3个时段内,研究区内出现重力正负变化过渡带,九寨沟地震震源位于这3个时段过渡带的交会区域内部。震源附近2016-10～2017-04正负重力变化过渡带的空间走向与2015-10～2016-04和2016-04～10时段结果相比发生了约90° 旋转,九寨沟地震发生时间在过渡带空间走向旋转之后。流动重力观测数据较好地反映了九寨沟地震的前兆现象。2）采用球谐方法分析重力变化数据可以有效突出研究范围内大尺度重力场动态演化规律,抑制局部细节特征,有利于识别主要重力场变化特征。     

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。